palacios/src/devices/ata.h

   1 /*
   2  * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
   3  * by the V3VEE Project with funding from the United States National
   4  * Science Foundation and the Department of Energy.
   5  *
   6  * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
   7  * and the University of New Mexico.  You can find out more at
   8  * http://www.v3vee.org
   9  *
  10  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  15  *
  16  * This is free software.  You are permitted to use,
  17  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  18  */
  19
  20 #define MAX_MULT_SECTORS  255
  21
  22
  23 static void ata_identify_device(struct ide_drive * drive) {
  24     struct ide_drive_id * drive_id = (struct ide_drive_id *)(drive->data_buf);
  25     const char* serial_number = " VT00001\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0";
  26     const char* firmware = "ALPHA1  ";
  27
  28     drive->transfer_length = 512;
  29     drive->transfer_index = 0;
  30
  31
  32     memset(drive_id->buf, 0, sizeof(drive_id->buf));
  33
  34     drive_id->fixed_drive = 1;
  35     drive_id->removable_media = 0;
  36
  37     // Black magic...
  38     drive_id->disk_speed1 = 1;
  39     drive_id->disk_speed3 = 1;
  40
  41     drive_id->cdrom_flag = 0;
  42
  43     // Make it the simplest drive possible (1 head, 1 cyl, 1 sect/track)
  44     drive_id->num_cylinders = drive->num_cylinders;
  45     drive_id->num_heads = drive->num_heads;
  46     drive_id->bytes_per_track = drive->num_sectors * IDE_SECTOR_SIZE;
  47     drive_id->bytes_per_sector = IDE_SECTOR_SIZE;
  48     drive_id->sectors_per_track = drive->num_sectors;
  49
  50
  51     // These buffers do not contain a terminating "\0"
  52     memcpy(drive_id->serial_num, serial_number, strlen(serial_number));
  53     memcpy(drive_id->firmware_rev, firmware, strlen(firmware));
  54     memcpy(drive_id->model_num, drive->model, 40);
  55
  56     // 32 bits access
  57     drive_id->dword_io = 1;
  58
  59
  60     // enable DMA access
  61     drive_id->dma_enable = 1;
  62
  63     // enable LBA access
  64     drive_id->lba_enable = 1;
  65
  66     // Drive Capacity (28 bit LBA)
  67     drive_id->lba_capacity = drive->hd_ops->get_capacity(drive->private_data);
  68
  69     // Drive Capacity (48 bit LBA)
  70     drive_id->lba_capacity_2 = drive->hd_ops->get_capacity(drive->private_data);
  71
  72
  73     // lower byte is the maximum multiple sector size...
  74     drive_id->rw_multiples = 0x8000 | MAX_MULT_SECTORS;
  75
  76
  77
  78     // words 64-70, 54-58 valid
  79     drive_id->field_valid = 0x0007; // DMA + pkg cmd valid
  80
  81
  82     // copied from CFA540A
  83     // drive_id->buf[63] = 0x0103; // variable (DMA stuff)
  84     //drive_id->buf[63] = 0x0000; // variable (DMA stuff)
  85     drive_id->buf[63] = 0x0007;
  86
  87
  88     //    drive_id->buf[64] = 0x0001; // PIO
  89     drive_id->buf[65] = 0x00b4;
  90     drive_id->buf[66] = 0x00b4;
  91     drive_id->buf[67] = 0x012c;
  92     drive_id->buf[68] = 0x00b4;
  93
  94     drive_id->buf[71] = 30; // faked
  95     drive_id->buf[72] = 30; // faked
  96
  97     //    drive_id->buf[80] = 0x1e; // supports up to ATA/ATAPI-4
  98     drive_id->major_rev_num = 0x0040; // supports up to ATA/ATAPI-6
  99
 100
 101     drive_id->buf[83] |= 0x0400; // supports 48 bit LBA
 102
 103
 104     drive_id->dma_ultra = 0x2020; // Ultra_DMA_Mode_5_Selected | Ultra_DMA_Mode_5_Supported;
 105
 106 }
 107
 108
 109 static int ata_read(struct vm_device * dev, struct ide_channel * channel, uint8_t * dst, uint_t sect_cnt) {
 110     struct ide_drive * drive = get_selected_drive(channel);
 111
 112     if (drive->hd_state.accessed == 0) {
 113         drive->current_lba = 0;
 114         drive->hd_state.accessed = 1;
 115     }
 116
 117     PrintDebug("Reading Drive LBA=%d (count=%d)\n", (uint32_t)(drive->current_lba), sect_cnt);
 118
 119     int ret = drive->hd_ops->read(dst, sect_cnt, drive->current_lba, drive->private_data);
 120
 121     if (ret == -1) {
 122         PrintError("IDE: Error reading HD block (LBA=%p)\n", (void *)(addr_t)(drive->current_lba));
 123         return -1;
 124     }
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129
 130 static int ata_write(struct vm_device * dev, struct ide_channel * channel, uint8_t * src, uint_t sect_cnt) {
 131     struct ide_drive * drive = get_selected_drive(channel);
 132
 133     PrintDebug("Writing Drive LBA=%d (count=%d)\n", (uint32_t)(drive->current_lba), sect_cnt);
 134
 135     int ret = drive->hd_ops->write(src, sect_cnt, drive->current_lba, drive->private_data);
 136
 137     if (ret == -1) {
 138         PrintError("IDE: Error writing HD block (LBA=%p)\n", (void *)(addr_t)(drive->current_lba));
 139         return -1;
 140     }
 141
 142     return 0;
 143 }
 144
 145
 146
 147 static int ata_get_lba(struct vm_device * dev, struct ide_channel * channel, uint64_t * lba) {
 148     struct ide_drive * drive = get_selected_drive(channel);
 149     // The if the sector count == 0 then read 256 sectors (cast up to handle that value)
 150     uint32_t sect_cnt = (drive->sector_count == 0) ? 256 : drive->sector_count;
 151
 152     union {
 153         uint32_t addr;
 154         uint8_t buf[4];
 155     } __attribute__((packed)) lba_addr;
 156
 157     /* LBA addr bits:
 158        0-8: sector number reg  (drive->lba0)
 159        8-16: low cylinder reg (drive->lba1)
 160        16-24: high cylinder reg (drive->lba2)
 161        24-28:  low 4 bits of drive_head reg (channel->drive_head.head_num)
 162      */
 163
 164     lba_addr.buf[0] = drive->lba0;
 165     lba_addr.buf[1] = drive->lba1;
 166     lba_addr.buf[2] = drive->lba2;
 167     lba_addr.buf[3] = channel->drive_head.lba3;
 168
 169
 170     if ((lba_addr.addr + sect_cnt) >
 171         drive->hd_ops->get_capacity(drive->private_data)) {
 172         PrintError("IDE: request size exceeds disk capacity (lba=%d) (sect_cnt=%d) (ReadEnd=%d) (capacity=%p)\n",
 173                    lba_addr.addr, sect_cnt,
 174                    lba_addr.addr + (sect_cnt * IDE_SECTOR_SIZE),
 175                    (void *)(addr_t)(drive->hd_ops->get_capacity(drive->private_data)));
 176         return -1;
 177     }
 178
 179     *lba = lba_addr.addr;
 180     return 0;
 181 }
 182
 183
 184 // 28 bit LBA
 185 static int ata_read_sectors(struct vm_device * dev, struct ide_channel * channel) {
 186     struct ide_drive * drive = get_selected_drive(channel);
 187     // The if the sector count == 0 then read 256 sectors (cast up to handle that value)
 188     uint32_t sect_cnt = (drive->sector_count == 0) ? 256 : drive->sector_count;
 189
 190     if (ata_get_lba(dev, channel, &(drive->current_lba)) == -1) {
 191         ide_abort_command(dev, channel);
 192         return 0;
 193     }
 194
 195
 196     if (ata_read(dev, channel, drive->data_buf, 1) == -1) {
 197         PrintError("Could not read disk sector\n");
 198         return -1;
 199     }
 200
 201     drive->transfer_length = sect_cnt * IDE_SECTOR_SIZE;
 202     drive->transfer_index = 0;
 203
 204     channel->status.busy = 0;
 205     channel->status.ready = 0;
 206     channel->status.write_fault = 0;
 207     channel->status.data_req = 1;
 208     channel->status.error = 0;
 209
 210     drive->irq_flags.io_dir = 1;
 211     drive->irq_flags.c_d = 0;
 212     drive->irq_flags.rel = 0;
 213
 214
 215     ide_raise_irq(dev, channel);
 216
 217     PrintDebug("Returning from read sectors\n");
 218
 219     return 0;
 220 }
 221
 222
 223 // 48 bit LBA
 224 static int ata_read_sectors_ext(struct vm_device * dev, struct ide_channel * channel) {
 225     //struct ide_drive * drive = get_selected_drive(channel);
 226     // The if the sector count == 0 then read 256 sectors (cast up to handle that value)
 227     //uint32_t sector_count = (drive->sector_count == 0) ? 256 : drive->sector_count;
 228
 229     PrintError("Extended Sector read not implemented\n");
 230
 231     return -1;
 232 }