drivers/parisc/superio.c

   1 /*      National Semiconductor NS87560UBD Super I/O controller used in
   2  *      HP [BCJ]x000 workstations.
   3  *
   4  *      This chip is a horrid piece of engineering, and National
   5  *      denies any knowledge of its existence. Thus no datasheet is
   6  *      available off www.national.com.
   7  *
   8  *      (C) Copyright 2000 Linuxcare, Inc.
   9  *      (C) Copyright 2000 Linuxcare Canada, Inc.
  10  *      (C) Copyright 2000 Martin K. Petersen <mkp@linuxcare.com>
  11  *      (C) Copyright 2000 Alex deVries <alex@linuxcare.com>
  12  *      (C) Copyright 2001 John Marvin <jsm fc hp com>
  13  *      (C) Copyright 2003 Grant Grundler <grundler parisc-linux org>
  14  *
  15  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  16  *      modify it under the terms of the GNU General Public License as
  17  *      published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  18  *      the License, or (at your option) any later version.
  19  *
  20  *      The initial version of this is by Martin Peterson.  Alex deVries
  21  *      has spent a bit of time trying to coax it into working.
  22  *
  23  *      Major changes to get basic interrupt infrastructure working to
  24  *      hopefully be able to support all SuperIO devices. Currently
  25  *      works with serial. -- John Marvin <jsm@fc.hp.com>
  26  */
  27
  28
  29 /* NOTES:
  30  *
  31  * Function 0 is an IDE controller. It is identical to a PC87415 IDE
  32  * controller (and identifies itself as such).
  33  *
  34  * Function 1 is a "Legacy I/O" controller. Under this function is a
  35  * whole mess of legacy I/O peripherals. Of course, HP hasn't enabled
  36  * all the functionality in hardware, but the following is available:
  37  *
  38  *      Two 16550A compatible serial controllers
  39  *      An IEEE 1284 compatible parallel port
  40  *      A floppy disk controller
  41  *
  42  * Function 2 is a USB controller.
  43  *
  44  * We must be incredibly careful during initialization.  Since all
  45  * interrupts are routed through function 1 (which is not allowed by
  46  * the PCI spec), we need to program the PICs on the legacy I/O port
  47  * *before* we attempt to set up IDE and USB.  @#$!&
  48  *
  49  * According to HP, devices are only enabled by firmware if they have
  50  * a physical device connected.
  51  *
  52  * Configuration register bits:
  53  *     0x5A: FDC, SP1, IDE1, SP2, IDE2, PAR, Reserved, P92
  54  *     0x5B: RTC, 8259, 8254, DMA1, DMA2, KBC, P61, APM
  55  *
  56  */
  57
  58 #include <linux/errno.h>
  59 #include <linux/init.h>
  60 #include <linux/module.h>
  61 #include <linux/types.h>
  62 #include <linux/interrupt.h>
  63 #include <linux/ioport.h>
  64 #include <linux/serial.h>
  65 #include <linux/pci.h>
  66 #include <linux/parport.h>
  67 #include <linux/parport_pc.h>
  68 #include <linux/termios.h>
  69 #include <linux/tty.h>
  70 #include <linux/serial_core.h>
  71 #include <linux/delay.h>
  72 #include <linux/ide.h>
  73
  74 #include <asm/io.h>
  75 #include <asm/hardware.h>
  76 #include <asm/irq.h>
  77 #include <asm/superio.h>
  78
  79 #define SUPERIO_IDE_MAX_RETRIES 25
  80
  81 static struct superio_device sio_dev;
  82
  83
  84 #undef DEBUG_SUPERIO_INIT
  85
  86 #ifdef DEBUG_SUPERIO_INIT
  87 #define DBG_INIT(x...)  printk(x)
  88 #else
  89 #define DBG_INIT(x...)
  90 #endif
  91
  92 static irqreturn_t
  93 superio_interrupt(int irq, void *devp, struct pt_regs *regs)
  94 {
  95         struct superio_device *sio = (struct superio_device *)devp;
  96         u8 results;
  97         u8 local_irq;
  98
  99         /* Poll the 8259 to see if there's an interrupt. */
 100         outb (OCW3_POLL,IC_PIC1+0);
 101
 102         results = inb(IC_PIC1+0);
 103
 104         if ((results & 0x80) == 0) {
 105 #ifndef CONFIG_SMP
 106                 /* HACK: need to investigate why this happens if SMP enabled */
 107                 BUG(); /* This shouldn't happen */
 108 #endif
 109                 return IRQ_HANDLED;
 110         }
 111
 112         /* Check to see which device is interrupting */
 113
 114         local_irq = results & 0x0f;
 115
 116         if (local_irq == 2 || local_irq > 7) {
 117                 printk(KERN_ERR "SuperIO: slave interrupted!\n");
 118                 BUG();
 119                 return IRQ_HANDLED;
 120         }
 121
 122         if (local_irq == 7) {
 123
 124                 /* Could be spurious. Check in service bits */
 125
 126                 outb(OCW3_ISR,IC_PIC1+0);
 127                 results = inb(IC_PIC1+0);
 128                 if ((results & 0x80) == 0) { /* if ISR7 not set: spurious */
 129                         printk(KERN_WARNING "SuperIO: spurious interrupt!\n");
 130                         return IRQ_HANDLED;
 131                 }
 132         }
 133
 134         /* Call the appropriate device's interrupt */
 135         do_irq(&sio->irq_region->action[local_irq],
 136                 sio->irq_region->data.irqbase + local_irq,
 137                 regs);
 138
 139         /* set EOI */
 140
 141         outb((OCW2_SEOI|local_irq),IC_PIC1 + 0);
 142         return IRQ_HANDLED;
 143 }
 144
 145 /* Initialize Super I/O device */
 146
 147 static void __devinit
 148 superio_init(struct superio_device *sio)
 149 {
 150         struct pci_dev *pdev = sio->lio_pdev;
 151         u16 word;
 152
 153         if (sio->suckyio_irq_enabled)
 154                 return;
 155
 156         if (!pdev) BUG();
 157         if (!sio->usb_pdev) BUG();
 158
 159         /* use the IRQ iosapic found for USB INT D... */
 160         pdev->irq = sio->usb_pdev->irq;
 161
 162         /* ...then properly fixup the USB to point at suckyio PIC */
 163         sio->usb_pdev->irq = superio_fixup_irq(sio->usb_pdev);
 164
 165         printk (KERN_INFO "SuperIO: Found NS87560 Legacy I/O device at %s (IRQ %i) \n",
 166                 pci_name(pdev),pdev->irq);
 167
 168         pci_read_config_dword (pdev, SIO_SP1BAR, &sio->sp1_base);
 169         sio->sp1_base &= ~1;
 170         printk (KERN_INFO "SuperIO: Serial port 1 at 0x%x\n", sio->sp1_base);
 171
 172         pci_read_config_dword (pdev, SIO_SP2BAR, &sio->sp2_base);
 173         sio->sp2_base &= ~1;
 174         printk (KERN_INFO "SuperIO: Serial port 2 at 0x%x\n", sio->sp2_base);
 175
 176         pci_read_config_dword (pdev, SIO_PPBAR, &sio->pp_base);
 177         sio->pp_base &= ~1;
 178         printk (KERN_INFO "SuperIO: Parallel port at 0x%x\n", sio->pp_base);
 179
 180         pci_read_config_dword (pdev, SIO_FDCBAR, &sio->fdc_base);
 181         sio->fdc_base &= ~1;
 182         printk (KERN_INFO "SuperIO: Floppy controller at 0x%x\n", sio->fdc_base);
 183         pci_read_config_dword (pdev, SIO_ACPIBAR, &sio->acpi_base);
 184         sio->acpi_base &= ~1;
 185         printk (KERN_INFO "SuperIO: ACPI at 0x%x\n", sio->acpi_base);
 186
 187         request_region (IC_PIC1, 0x1f, "pic1");
 188         request_region (IC_PIC2, 0x1f, "pic2");
 189         request_region (sio->acpi_base, 0x1f, "acpi");
 190
 191         /* Enable the legacy I/O function */
 192         pci_read_config_word (pdev, PCI_COMMAND, &word);
 193         word |= PCI_COMMAND_SERR | PCI_COMMAND_PARITY | PCI_COMMAND_IO;
 194         pci_write_config_word (pdev, PCI_COMMAND, word);
 195
 196         pci_set_master (pdev);
 197         pci_enable_device(pdev);
 198
 199         /*
 200          * Next project is programming the onboard interrupt controllers.
 201          * PDC hasn't done this for us, since it's using polled I/O.
 202          *
 203          * XXX Use dword writes to avoid bugs in Elroy or Suckyio Config
 204          *     space access.  PCI is by nature a 32-bit bus and config
 205          *     space can be sensitive to that.
 206          */
 207
 208         /* 0x64 - 0x67 :
 209                 DMA Rtg 2
 210                 DMA Rtg 3
 211                 DMA Chan Ctl
 212                 TRIGGER_1    == 0x82   USB & IDE level triggered, rest to edge
 213         */
 214         pci_write_config_dword (pdev, 0x64,         0x82000000U);
 215
 216         /* 0x68 - 0x6b :
 217                 TRIGGER_2    == 0x00   all edge triggered (not used)
 218                 CFG_IR_SER   == 0x43   SerPort1 = IRQ3, SerPort2 = IRQ4
 219                 CFG_IR_PF    == 0x65   ParPort  = IRQ5, FloppyCtlr = IRQ6
 220                 CFG_IR_IDE   == 0x07   IDE1 = IRQ7, reserved
 221         */
 222         pci_write_config_dword (pdev, TRIGGER_2,    0x07654300U);
 223
 224         /* 0x6c - 0x6f :
 225                 CFG_IR_INTAB == 0x00
 226                 CFG_IR_INTCD == 0x10   USB = IRQ1
 227                 CFG_IR_PS2   == 0x00
 228                 CFG_IR_FXBUS == 0x00
 229         */
 230         pci_write_config_dword (pdev, CFG_IR_INTAB, 0x00001000U);
 231
 232         /* 0x70 - 0x73 :
 233                 CFG_IR_USB   == 0x00  not used. USB is connected to INTD.
 234                 CFG_IR_ACPI  == 0x00  not used.
 235                 DMA Priority == 0x4c88  Power on default value. NFC.
 236         */
 237         pci_write_config_dword (pdev, CFG_IR_USB, 0x4c880000U);
 238
 239         /* PIC1 Initialization Command Word register programming */
 240         outb (0x11,IC_PIC1+0);  /* ICW1: ICW4 write req | ICW1 */
 241         outb (0x00,IC_PIC1+1);  /* ICW2: interrupt vector table - not used */
 242         outb (0x04,IC_PIC1+1);  /* ICW3: Cascade */
 243         outb (0x01,IC_PIC1+1);  /* ICW4: x86 mode */
 244
 245         /* PIC1 Program Operational Control Words */
 246         outb (0xff,IC_PIC1+1);  /* OCW1: Mask all interrupts */
 247         outb (0xc2,IC_PIC1+0);  /* OCW2: priority (3-7,0-2) */
 248
 249         /* PIC2 Initialization Command Word register programming */
 250         outb (0x11,IC_PIC2+0);  /* ICW1: ICW4 write req | ICW1 */
 251         outb (0x00,IC_PIC2+1);  /* ICW2: N/A */
 252         outb (0x02,IC_PIC2+1);  /* ICW3: Slave ID code */
 253         outb (0x01,IC_PIC2+1);  /* ICW4: x86 mode */
 254
 255         /* Program Operational Control Words */
 256         outb (0xff,IC_PIC1+1);  /* OCW1: Mask all interrupts */
 257         outb (0x68,IC_PIC1+0);  /* OCW3: OCW3 select | ESMM | SMM */
 258
 259         /* Write master mask reg */
 260         outb (0xff,IC_PIC1+1);
 261
 262         /* Setup USB power regulation */
 263         outb(1, sio->acpi_base + USB_REG_CR);
 264         if (inb(sio->acpi_base + USB_REG_CR) & 1)
 265                 printk(KERN_INFO "SuperIO: USB regulator enabled\n");
 266         else
 267                 printk(KERN_ERR "USB regulator not initialized!\n");
 268
 269         if (request_irq(pdev->irq, superio_interrupt, SA_INTERRUPT,
 270                         "SuperIO", (void *)sio)) {
 271
 272                 printk(KERN_ERR "SuperIO: could not get irq\n");
 273                 BUG();
 274                 return;
 275         }
 276
 277         sio->suckyio_irq_enabled = 1;
 278 }
 279
 280
 281 static void
 282 superio_disable_irq(void *dev, int local_irq)
 283 {
 284         u8 r8;
 285
 286         if ((local_irq < 1) || (local_irq == 2) || (local_irq > 7)) {
 287             printk(KERN_ERR "SuperIO: Illegal irq number.\n");
 288             BUG();
 289             return;
 290         }
 291
 292         /* Mask interrupt */
 293
 294         r8 = inb(IC_PIC1+1);
 295         r8 |= (1 << local_irq);
 296         outb (r8,IC_PIC1+1);
 297 }
 298
 299 static void
 300 superio_enable_irq(void *dev, int local_irq)
 301 {
 302         u8 r8;
 303
 304         if ((local_irq < 1) || (local_irq == 2) || (local_irq > 7)) {
 305             printk(KERN_ERR "SuperIO: Illegal irq number (%d).\n", local_irq);
 306             BUG();
 307             return;
 308         }
 309
 310         /* Unmask interrupt */
 311         r8 = inb(IC_PIC1+1);
 312         r8 &= ~(1 << local_irq);
 313         outb (r8,IC_PIC1+1);
 314 }
 315
 316
 317 static void
 318 superio_mask_irq(void *dev, int local_irq)
 319 {
 320         BUG();
 321 }
 322
 323 static void
 324 superio_unmask_irq(void *dev, int local_irq)
 325 {
 326         BUG();
 327 }
 328
 329 static struct irq_region_ops superio_irq_ops = {
 330         .disable_irq =  superio_disable_irq,
 331         .enable_irq =   superio_enable_irq,
 332         .mask_irq =     superio_mask_irq,
 333         .unmask_irq =   superio_unmask_irq
 334 };
 335
 336 #ifdef DEBUG_SUPERIO_INIT
 337 static unsigned short expected_device[3] = {
 338         PCI_DEVICE_ID_NS_87415,
 339         PCI_DEVICE_ID_NS_87560_LIO,
 340         PCI_DEVICE_ID_NS_87560_USB
 341 };
 342 #endif
 343
 344 int superio_fixup_irq(struct pci_dev *pcidev)
 345 {
 346         int local_irq;
 347
 348 #ifdef DEBUG_SUPERIO_INIT
 349         int fn;
 350         fn = PCI_FUNC(pcidev->devfn);
 351
 352         /* Verify the function number matches the expected device id. */
 353         if (expected_device[fn] != pcidev->device) {
 354                 BUG();
 355                 return -1;
 356         }
 357         printk("superio_fixup_irq(%s) ven 0x%x dev 0x%x from %p\n",
 358                 pci_name(pcidev),
 359                 pcidev->vendor, pcidev->device,
 360                 __builtin_return_address(0));
 361 #endif
 362
 363         if (!sio_dev.irq_region) {
 364                 /* Allocate an irq region for SuperIO devices */
 365                 sio_dev.irq_region = alloc_irq_region(SUPERIO_NIRQS,
 366                                                 &superio_irq_ops,
 367                                                 "SuperIO", (void *) &sio_dev);
 368                 if (!sio_dev.irq_region) {
 369                         printk(KERN_WARNING "SuperIO: alloc_irq_region failed\n");
 370                         return -1;
 371                 }
 372         }
 373
 374         /*
 375          * We don't allocate a SuperIO irq for the legacy IO function,
 376          * since it is a "bridge". Instead, we will allocate irq's for
 377          * each legacy device as they are initialized.
 378          */
 379
 380         switch(pcidev->device) {
 381         case PCI_DEVICE_ID_NS_87415:            /* Function 0 */
 382                 local_irq = IDE_IRQ;
 383                 break;
 384         case PCI_DEVICE_ID_NS_87560_LIO:        /* Function 1 */
 385                 sio_dev.lio_pdev = pcidev;      /* save for superio_init() */
 386                 return -1;
 387         case PCI_DEVICE_ID_NS_87560_USB:        /* Function 2 */
 388                 sio_dev.usb_pdev = pcidev;      /* save for superio_init() */
 389                 local_irq = USB_IRQ;
 390                 break;
 391         default:
 392                 local_irq = -1;
 393                 BUG();
 394                 break;
 395         }
 396
 397         return(sio_dev.irq_region->data.irqbase + local_irq);
 398 }
 399
 400 static struct uart_port serial[] = {
 401         {
 402                 .iotype         = UPIO_PORT,
 403                 .line           = 0,
 404                 .type           = PORT_16550A,
 405                 .uartclk        = 115200*16,
 406                 .fifosize       = 16,
 407         },
 408         {
 409                 .iotype         = UPIO_PORT,
 410                 .line           = 1,
 411                 .type           = PORT_16550A,
 412                 .uartclk        = 115200*16,
 413                 .fifosize       = 16,
 414         }
 415 };
 416
 417 void __devinit
 418 superio_serial_init(void)
 419 {
 420 #ifdef CONFIG_SERIAL_8250
 421         int retval;
 422         extern void serial8250_console_init(void); /* drivers/serial/8250.c */
 423
 424         if (!sio_dev.irq_region)
 425                 return; /* superio not present */
 426
 427         if (!serial) {
 428                 printk(KERN_WARNING "SuperIO: Could not get memory for serial struct.\n");
 429                 return;
 430         }
 431
 432         serial[0].iobase = sio_dev.sp1_base;
 433         serial[0].irq = sio_dev.irq_region->data.irqbase + SP1_IRQ;
 434
 435         retval = early_serial_setup(&serial[0]);
 436         if (retval < 0) {
 437                 printk(KERN_WARNING "SuperIO: Register Serial #0 failed.\n");
 438                 return;
 439         }
 440
 441         serial8250_console_init();
 442
 443         serial[1].iobase = sio_dev.sp2_base;
 444         serial[1].irq = sio_dev.irq_region->data.irqbase + SP2_IRQ;
 445         retval = early_serial_setup(&serial[1]);
 446
 447         if (retval < 0)
 448                 printk(KERN_WARNING "SuperIO: Register Serial #1 failed.\n");
 449 #endif /* CONFIG_SERIAL_8250 */
 450 }
 451
 452
 453 static void __devinit
 454 superio_parport_init(void)
 455 {
 456 #ifdef CONFIG_PARPORT_PC
 457         if (!parport_pc_probe_port(sio_dev.pp_base,
 458                         0 /*base_hi*/,
 459                         sio_dev.irq_region->data.irqbase + PAR_IRQ,
 460                         PARPORT_DMA_NONE /* dma */,
 461                         NULL /*struct pci_dev* */) )
 462
 463                 printk(KERN_WARNING "SuperIO: Probing parallel port failed.\n");
 464 #endif  /* CONFIG_PARPORT_PC */
 465 }
 466
 467
 468 static u8 superio_ide_inb (unsigned long port);
 469 static unsigned long superio_ide_status[2];
 470 static unsigned long superio_ide_select[2];
 471 static unsigned long superio_ide_dma_status[2];
 472
 473 void superio_fixup_pci(struct pci_dev *pdev)
 474 {
 475         u8 prog;
 476
 477         pdev->class |= 0x5;
 478         pci_write_config_byte(pdev, PCI_CLASS_PROG, pdev->class);
 479
 480         pci_read_config_byte(pdev, PCI_CLASS_PROG, &prog);
 481         printk("PCI: Enabled native mode for NS87415 (pif=0x%x)\n", prog);
 482 }
 483
 484 /* Because of a defect in Super I/O, all reads of the PCI DMA status
 485  * registers, IDE status register and the IDE select register need to be
 486  * retried
 487  */
 488 static u8 superio_ide_inb (unsigned long port)
 489 {
 490         if (port == superio_ide_status[0] ||
 491             port == superio_ide_status[1] ||
 492             port == superio_ide_select[0] ||
 493             port == superio_ide_select[1] ||
 494             port == superio_ide_dma_status[0] ||
 495             port == superio_ide_dma_status[1]) {
 496                 u8 tmp;
 497                 int retries = SUPERIO_IDE_MAX_RETRIES;
 498
 499                 /* printk(" [ reading port 0x%x with retry ] ", port); */
 500
 501                 do {
 502                         tmp = inb(port);
 503                         if (tmp == 0)
 504                                 udelay(50);
 505                 } while (tmp == 0 && retries-- > 0);
 506
 507                 return tmp;
 508         }
 509
 510         return inb(port);
 511 }
 512
 513 void __init superio_ide_init_iops (struct hwif_s *hwif)
 514 {
 515         u32 base, dmabase;
 516         u8 tmp;
 517         struct pci_dev *pdev = hwif->pci_dev;
 518         u8 port = hwif->channel;
 519
 520         base = pci_resource_start(pdev, port * 2) & ~3;
 521         dmabase = pci_resource_start(pdev, 4) & ~3;
 522
 523         superio_ide_status[port] = base + IDE_STATUS_OFFSET;
 524         superio_ide_select[port] = base + IDE_SELECT_OFFSET;
 525         superio_ide_dma_status[port] = dmabase + (!port ? 2 : 0xa);
 526
 527         /* Clear error/interrupt, enable dma */
 528         tmp = superio_ide_inb(superio_ide_dma_status[port]);
 529         outb(tmp | 0x66, superio_ide_dma_status[port]);
 530
 531         /* We need to override inb to workaround a SuperIO errata */
 532         hwif->INB = superio_ide_inb;
 533 }
 534
 535 static int __devinit superio_probe(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
 536 {
 537
 538         /*
 539         ** superio_probe(00:0e.0) ven 0x100b dev 0x2 sv 0x0 sd 0x0 class 0x1018a
 540         ** superio_probe(00:0e.1) ven 0x100b dev 0xe sv 0x0 sd 0x0 class 0x68000
 541         ** superio_probe(00:0e.2) ven 0x100b dev 0x12 sv 0x0 sd 0x0 class 0xc0310
 542         */
 543         DBG_INIT("superio_probe(%s) ven 0x%x dev 0x%x sv 0x%x sd 0x%x class 0x%x\n",
 544                 pci_name(dev),
 545                 dev->vendor, dev->device,
 546                 dev->subsystem_vendor, dev->subsystem_device,
 547                 dev->class);
 548
 549         superio_init(&sio_dev);
 550
 551         if (dev->device == PCI_DEVICE_ID_NS_87560_LIO) {        /* Function 1 */
 552                 superio_parport_init();
 553                 superio_serial_init();
 554                 /* REVISIT XXX : superio_fdc_init() ? */
 555                 return 0;
 556         } else if (dev->device == PCI_DEVICE_ID_NS_87415) {     /* Function 0 */
 557                 DBG_INIT("superio_probe: ignoring IDE 87415\n");
 558         } else if (dev->device == PCI_DEVICE_ID_NS_87560_USB) { /* Function 2 */
 559                 DBG_INIT("superio_probe: ignoring USB OHCI controller\n");
 560         } else {
 561                 DBG_INIT("superio_probe: WTF? Fire Extinguisher?\n");
 562         }
 563
 564         /* Let appropriate other driver claim this device. */
 565         return -ENODEV;
 566 }
 567
 568 static struct pci_device_id superio_tbl[] = {
 569         { PCI_VENDOR_ID_NS, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
 570         { 0, }
 571 };
 572
 573 static struct pci_driver superio_driver = {
 574         .name =         "SuperIO",
 575         .id_table =     superio_tbl,
 576         .probe =        superio_probe,
 577 };
 578
 579 static int __init superio_modinit(void)
 580 {
 581         return pci_module_init(&superio_driver);
 582 }
 583
 584 static void __exit superio_exit(void)
 585 {
 586         pci_unregister_driver(&superio_driver);
 587 }
 588
 589
 590 module_init(superio_modinit);
 591 module_exit(superio_exit);