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| 2 | // File     : sdc_driver.h | 
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| 3 | // Date     : 31/08/2012 | 
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| 4 | // Author   : cesar fuguet | 
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| 5 | // Copyright (c) UPMC-LIP6 | 
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| 7 | // The sdc_driver.c and sdc_driver.h files are part ot the GIET-VM kernel. | 
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| 8 | // This driver supports the SocLib VciAhciSdc component, that is a single channel, | 
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| 9 | // block oriented, SD card contrÃŽler, respecting the AHCI standard. | 
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| 10 | // | 
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| 11 | // 1. This driver supports only SD Cards V2 and higher, and the block | 
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| 12 | //    size must be 512 bytes. | 
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| 13 | //  | 
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| 14 | // 2. The VciAhciSdc component supports several simultaneous commands, | 
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| 15 | //    and each command can be split in several physical memory buffers, | 
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| 16 | //    but this driver supports only commands containing one single buffer. | 
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| 17 | // | 
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| 18 | // 3. The "command list" can contain up to 32 independant commands, posted | 
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| 19 | //    by different user tasks. These independant transfers are handled  | 
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| 20 | //    by the AHCI_SDC device in the same order as they have been written by the | 
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| 21 | //    driver(s) in the command list. There is no global lock protecting the | 
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| 22 | //    the HBA device, but the command list being a shared structure, the driver | 
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| 23 | //    must use an atomic_increment() to get a slot in the command list, | 
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| 24 | //    and increment the write pointer. | 
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| 25 | // | 
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| 26 | // 4. This driver implements two operating mode:  | 
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| 27 | //    - In synchronous mode, the calling task poll the   AHCI_PXCI register to | 
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| 28 | //    detect the command completion (busy waiting).  | 
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| 29 | //    - In descheduling mode, the calling task is descheduled, and must be | 
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| 30 | //    restart when the command is completed. | 
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| 31 | //  | 
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| 32 | // 5. As several user tasks can concurrently register commands in the command | 
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| 33 | //    list, and there is only one HBA interrupt, this interrupt is not linked | 
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| 34 | //    to a specific task. In descheduling mode, the HBA IRQ is a "global" IRQ | 
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| 35 | //    that is statically routed to processor P[x_io,y_io,0] in cluster_io.  | 
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| 36 | //    The associated global   AHCI_ISR send a WAKUP WTI to all tasks that have | 
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| 37 | //    a completed command. This   AHCI_ISR uses a read pointer on the command  | 
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| 38 | //    to identify the first expected command completion. The incrementation  | 
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| 39 | //    of this read pointer does not require atomic_increment as there is | 
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| 40 | //    no concurrent access for this pointer.  | 
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| 41 | // | 
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| 42 | // The SEG_IOC_BASE virtual address must be defined in the hard_config.h file. | 
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| 43 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
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| 44 |  | 
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| 45 | #ifndef _GIET_SDC_DRIVER_H_ | 
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| 46 | #define _GIET_SDC_DRIVER_H_ | 
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| 47 |  | 
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| 48 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
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| 49 | //    SDC Addressable Registers (up to 64 registers) | 
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| 50 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
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| 51 |  | 
|---|
| 52 | enum SoclibSdcRegisters | 
|---|
| 53 | { | 
|---|
| 54 |     SDC_PERIOD       = 32,          // system cycles       / Write-Only | 
|---|
| 55 |     SDC_CMD_ID       = 33,          // command index       / Write-Only | 
|---|
| 56 |     SDC_CMD_ARG      = 34,          // command argument    / Write-Only | 
|---|
| 57 |     SDC_RSP_STS      = 35,          // response status     / Read-Only | 
|---|
| 58 | }; | 
|---|
| 59 |  | 
|---|
| 60 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 61 | //    Software supported SDC commands | 
|---|
| 62 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 63 |  | 
|---|
| 64 | enum SoclibSdcCommands | 
|---|
| 65 | { | 
|---|
| 66 |     SDC_CMD0         = 0,           // Soft reset | 
|---|
| 67 |     SDC_CMD3         = 3,           // Relative Card Address | 
|---|
| 68 |     SDC_CMD7         = 7,           // Toggle mode | 
|---|
| 69 |     SDC_CMD8         = 8,           // Voltage info  | 
|---|
| 70 |     SDC_CMD41        = 41,          // Operation Condition | 
|---|
| 71 | }; | 
|---|
| 72 |  | 
|---|
| 73 | enum SoclibSdcErrorCodes | 
|---|
| 74 | { | 
|---|
| 75 |     SDC_ERROR_LBA    = 0x40000000,  // LBA larger tnan SD card capacity | 
|---|
| 76 |     SDC_ERROR_CRC    = 0x00800000,  // CRC error reported by SD card | 
|---|
| 77 |     SDC_ERROR_CMD    = 0x00400000,  // command notsupported by SD card | 
|---|
| 78 | }; | 
|---|
| 79 |             | 
|---|
| 80 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 81 | //      Various SD Card constants | 
|---|
| 82 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 83 |  | 
|---|
| 84 | #define SDC_CMD8_ARGUMENT   0x00000155  // VHS = 2.7-3.6 V / check = 0x55 | 
|---|
| 85 | #define SDC_CMD41_ARGUMENT  0x40000000  // High Capacity Host Support  | 
|---|
| 86 | #define SDC_CMD41_RSP_BUSY  0x80000000  // Card Busy when 0      | 
|---|
| 87 | #define SDC_CMD41_RSP_CCS   0x40000000  // High Capacity when 1 | 
|---|
| 88 |   | 
|---|
| 89 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 90 | //    AHCI Addressable Registers  | 
|---|
| 91 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 92 |  | 
|---|
| 93 | enum SoclibAhciRegisters  | 
|---|
| 94 | { | 
|---|
| 95 |     AHCI_PXCLB       = 0,           // command list base address 32 LSB bits | 
|---|
| 96 |     AHCI_PXCLBU      = 1,           // command list base address 32 MSB bits | 
|---|
| 97 |     AHCI_PXIS        = 4,           // interrupt status | 
|---|
| 98 |     AHCI_PXIE        = 5,           // interrupt enable | 
|---|
| 99 |     AHCI_PXCMD       = 6,           // run | 
|---|
| 100 |     AHCI_PXCI        = 14,          // command bit-vector      | 
|---|
| 101 | }; | 
|---|
| 102 |  | 
|---|
| 103 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 104 | // AHCI structures for Command List | 
|---|
| 105 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 106 |  | 
|---|
| 107 | /////// command descriptor  /////////////////////// | 
|---|
| 108 | typedef struct ahci_cmd_desc_s  // size = 16 bytes | 
|---|
| 109 | { | 
|---|
| 110 |     unsigned char       flag[2];    // W in bit 6 of flag[0] | 
|---|
| 111 |     unsigned char       prdtl[2];       // Number of buffers | 
|---|
| 112 |     unsigned int        prdbc;          // Number of bytes actually transfered | 
|---|
| 113 |     unsigned int        ctba;           // Command Table base address 32 LSB bits | 
|---|
| 114 |     unsigned int        ctbau;          // Command Table base address 32 MSB bits | 
|---|
| 115 | } ahci_cmd_desc_t; | 
|---|
| 116 |  | 
|---|
| 117 |  | 
|---|
| 118 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 119 | // AHCI structures for Command Table | 
|---|
| 120 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 | /////// command header  /////////////////////////////// | 
|---|
| 123 | typedef struct ahci_cmd_header_s     // size = 16 bytes | 
|---|
| 124 | { | 
|---|
| 125 |     unsigned int        res0;       // reserved  | 
|---|
| 126 |     unsigned char           lba0;           // LBA 7:0 | 
|---|
| 127 |     unsigned char           lba1;           // LBA 15:8 | 
|---|
| 128 |     unsigned char           lba2;           // LBA 23:16 | 
|---|
| 129 |     unsigned char           res1;           // reserved | 
|---|
| 130 |     unsigned char           lba3;           // LBA 31:24 | 
|---|
| 131 |     unsigned char           lba4;           // LBA 39:32 | 
|---|
| 132 |     unsigned char           lba5;           // LBA 47:40 | 
|---|
| 133 |     unsigned char           res2;           // reserved | 
|---|
| 134 |     unsigned int        res3;       // reserved  | 
|---|
| 135 | } ahci_cmd_header_t; | 
|---|
| 136 |  | 
|---|
| 137 | /////// Buffer Descriptor ////////////////////////// | 
|---|
| 138 | typedef struct ahci_cmd_buffer_s // size = 16 bytes | 
|---|
| 139 | { | 
|---|
| 140 |     unsigned int        dba;        // Buffer base address 32 LSB bits | 
|---|
| 141 |     unsigned int        dbau;       // Buffer base address 32 MSB bits | 
|---|
| 142 |     unsigned int        res0;       // reserved | 
|---|
| 143 |     unsigned int        dbc;        // Buffer bytes count | 
|---|
| 144 | } ahci_cmd_buffer_t; | 
|---|
| 145 |  | 
|---|
| 146 | /////// command table ///////////////////////////////// | 
|---|
| 147 | typedef struct ahci_cmd_table_s     // size = 32 bytes | 
|---|
| 148 | { | 
|---|
| 149 |     ahci_cmd_header_t   header;     // contains LBA value | 
|---|
| 150 |     ahci_cmd_buffer_t   buffer;     // contains buffer descriptor | 
|---|
| 151 | } ahci_cmd_table_t; | 
|---|
| 152 |  | 
|---|
| 153 |  | 
|---|
| 154 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 155 | // This function initializes the AHCI_SDC controller and the SD Card. | 
|---|
| 156 | // Returns 0 if success, > 0 if failure | 
|---|
| 157 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 158 |  | 
|---|
| 159 | unsigned int _sdc_init(); | 
|---|
| 160 |  | 
|---|
| 161 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 162 | // Transfer data between the block device and a memory buffer.  | 
|---|
| 163 | // - use_irq   : polling strategy when zero | 
|---|
| 164 | // - to_mem    : to memory if non zero | 
|---|
| 165 | // - lba       : first block index on the block device | 
|---|
| 166 | // - buf_vaddr : base address of the memory buffer | 
|---|
| 167 | // - count     : number of blocks to be transfered. | 
|---|
| 168 | // Returns 0 if success, > 0 if error. | 
|---|
| 169 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 170 |  | 
|---|
| 171 | unsigned int _sdc_access( unsigned int       use_irq,   | 
|---|
| 172 |                           unsigned int       to_mem, | 
|---|
| 173 |                           unsigned int       lba, | 
|---|
| 174 |                           unsigned long long buf_vaddr, | 
|---|
| 175 |                           unsigned int       count); | 
|---|
| 176 |  | 
|---|
| 177 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 178 | // This ISR handles the IRQ generated by the AHCI_SDC controler. | 
|---|
| 179 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 180 |  | 
|---|
| 181 | void _sdc_isr( unsigned int irq_type, | 
|---|
| 182 |                unsigned int irq_id, | 
|---|
| 183 |                unsigned int channel ); | 
|---|
| 184 |  | 
|---|
| 185 | #endif | 
|---|
| 186 |  | 
|---|
| 187 | // Local Variables: | 
|---|
| 188 | // tab-width: 4 | 
|---|
| 189 | // c-basic-offset: 4 | 
|---|
| 190 | // c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)) | 
|---|
| 191 | // indent-tabs-mode: nil | 
|---|
| 192 | // End: | 
|---|
| 193 | // vim: filetype=c:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4 | 
|---|