Kernel/drv/ata_x86.c

   1 /*
   2  * Acess2 IDE Harddisk Driver
   3  * drv/ide.c
   4  */
   5 #define DEBUG   1
   6 #include <common.h>
   7 #include <modules.h>
   8 #include <vfs.h>
   9 #include <fs_devfs.h>
  10 #include <drv_pci.h>
  11 #include <tpl_drv_common.h>
  12 #include <tpl_drv_disk.h>
  13
  14 // --- Flags ---
  15 #define START_BEFORE_CMD        0
  16
  17 // === CONSTANTS ===
  18 #define MAX_ATA_DISKS   4
  19 #define SECTOR_SIZE             512
  20 #define MAX_DMA_SECTORS (0x1000 / SECTOR_SIZE)
  21
  22 #define IDE_PRI_BASE    0x1F0
  23 #define IDE_SEC_BASE    0x170
  24
  25 #define IDE_PRDT_LAST   0x8000
  26 /**
  27  \enum HddControls
  28  \brief Commands to be sent to HDD_CMD
  29 */
  30 enum HddControls {
  31         HDD_PIO_R28 = 0x20,
  32         HDD_PIO_R48 = 0x24,
  33         HDD_DMA_R48 = 0x25,
  34         HDD_PIO_W28 = 0x30,
  35         HDD_PIO_W48 = 0x34,
  36         HDD_DMA_W48 = 0x35,
  37         HDD_DMA_R28 = 0xC8,
  38         HDD_DMA_W28 = 0xCA,
  39 };
  40
  41 // === STRUCTURES ===
  42 typedef struct {
  43         Uint32  PBufAddr;
  44         Uint16  Bytes;
  45         Uint16  Flags;
  46 } tPRDT_Ent;
  47 typedef struct {
  48         Uint16  Flags;          // 1
  49         Uint16  Usused1[9];     // 10
  50         char    SerialNum[20];  // 20
  51         Uint16  Usused2[3];     // 23
  52         char    FirmwareVer[8]; // 27
  53         char    ModelNumber[40];        // 47
  54         Uint16  SectPerInt;     // 48 - and with 0xFF to get true value;
  55         Uint16  Unused3;        // 49
  56         Uint16  Capabilities[2];        // 51
  57         Uint16  Unused4[2];     // 53
  58         Uint16  ValidExtData;   // 54
  59         Uint16  Unused5[5];      // 59
  60         Uint16  SizeOfRWMultiple;       // 60
  61         Uint32  Sectors28;      // 62
  62         Uint16  Unused6[100-62];
  63         Uint64  Sectors48;
  64         Uint16  Unused7[256-104];
  65 } tIdentify;
  66 typedef struct {
  67         Uint8   BootCode[0x1BE];
  68         struct {
  69                 Uint8   Boot;
  70                 Uint8   Unused1;        // Also CHS Start
  71                 Uint16  StartHi;        // Also CHS Start
  72                 Uint8   SystemID;
  73                 Uint8   Unused2;        // Also CHS Length
  74                 Uint16  LengthHi;       // Also CHS Length
  75                 Uint32  LBAStart;
  76                 Uint32  LBALength;
  77         } __attribute__ ((packed)) Parts[4];
  78         Uint16  BootFlag;       // = 0xAA 55
  79 } __attribute__ ((packed)) tMBR;
  80
  81 typedef struct {
  82         Uint64  Start;
  83         Uint64  Length;
  84         char    Name[4];
  85         tVFS_Node       Node;
  86 } tATA_Partition;
  87 typedef struct {
  88         Uint64  Sectors;
  89         char    Name[2];
  90         tVFS_Node       Node;
  91          int    NumPartitions;
  92         tATA_Partition  *Partitions;
  93 } tATA_Disk;
  94
  95 // === PROTOTYPES ===
  96  int    ATA_Install();
  97  int    ATA_SetupIO();
  98 void    ATA_SetupPartitions();
  99 void    ATA_SetupVFS();
 100  int    ATA_ScanDisk(int Disk);
 101 void    ATA_ParseGPT(int Disk);
 102 void    ATA_ParseMBR(int Disk);
 103 void    ATA_int_MakePartition(tATA_Partition *Part, int Disk, int Num, Uint64 Start, Uint64 Length);
 104 Uint16  ATA_GetBasePort(int Disk);
 105 // Filesystem Interface
 106 char    *ATA_ReadDir(tVFS_Node *Node, int Pos);
 107 tVFS_Node       *ATA_FindDir(tVFS_Node *Node, char *Name);
 108 Uint64  ATA_ReadFS(tVFS_Node *Node, Uint64 Offset, Uint64 Length, void *Buffer);
 109 Uint64  ATA_WriteFS(tVFS_Node *Node, Uint64 Offset, Uint64 Length, void *Buffer);
 110  int    ATA_IOCtl(tVFS_Node *Node, int Id, void *Data);
 111 // Read/Write Interface/Quantiser
 112 Uint    ATA_ReadRaw(Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer, Uint Disk);
 113 Uint    ATA_WriteRaw(Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer, Uint Disk);
 114 // Read/Write DMA
 115  int    ATA_ReadDMA(Uint8 Disk, Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer);
 116  int    ATA_WriteDMA(Uint8 Disk, Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer);
 117 // IRQs
 118 void    ATA_IRQHandlerPri(int unused);
 119 void    ATA_IRQHandlerSec(int unused);
 120 // Controller IO
 121 Uint8   ATA_int_BusMasterReadByte(int Ofs);
 122 void    ATA_int_BusMasterWriteByte(int Ofs, Uint8 Value);
 123 void    ATA_int_BusMasterWriteDWord(int Ofs, Uint32 Value);
 124
 125 // === GLOBALS ===
 126 MODULE_DEFINE(0, 0x0032, i386ATA, ATA_Install, NULL, NULL);
 127 tDevFS_Driver   gATA_DriverInfo = {
 128         NULL, "ata",
 129         {
 130                 .NumACLs = 1,
 131                 .Size = -1,
 132                 .Flags = VFS_FFLAG_DIRECTORY,
 133                 .ACLs = &gVFS_ACL_EveryoneRX,
 134                 .ReadDir = ATA_ReadDir,
 135                 .FindDir = ATA_FindDir
 136         }
 137 };
 138 tATA_Disk       gATA_Disks[MAX_ATA_DISKS];
 139  int    giATA_NumNodes;
 140 tVFS_Node       **gATA_Nodes;
 141 Uint16  gATA_BusMasterBase = 0;
 142 Uint8   *gATA_BusMasterBasePtr = 0;
 143  int    gATA_IRQPri = 14;
 144  int    gATA_IRQSec = 15;
 145  int    giaATA_ControllerLock[2] = {0}; //!< Spinlocks for each controller
 146 Uint8   gATA_Buffers[2][4096] __attribute__ ((section(".padata")));
 147  int    gaATA_IRQs[2] = {0};
 148 tPRDT_Ent       gATA_PRDTs[2] = {
 149         {0, 512, IDE_PRDT_LAST},
 150         {0, 512, IDE_PRDT_LAST}
 151 };
 152
 153 // === CODE ===
 154 /**
 155  * \fn int ATA_Install()
 156  */
 157 int ATA_Install()
 158 {
 159         int     ret;
 160
 161         ret = ATA_SetupIO();
 162         if(ret != 1)    return ret;
 163
 164         ATA_SetupPartitions();
 165
 166         ATA_SetupVFS();
 167
 168         if( DevFS_AddDevice( &gATA_DriverInfo ) == 0 )
 169                 return 0;
 170
 171         return 1;
 172 }
 173
 174 /**
 175  * \fn int ATA_SetupIO()
 176  * \brief Sets up the ATA controller's DMA mode
 177  */
 178 int ATA_SetupIO()
 179 {
 180          int    ent;
 181         tPAddr  addr;
 182
 183         ENTER("");
 184
 185         // Get IDE Controller's PCI Entry
 186         ent = PCI_GetDeviceByClass(0x0101, 0xFFFF, -1);
 187         LOG("ent = %i", ent);
 188         gATA_BusMasterBase = PCI_GetBAR4( ent );
 189         if( gATA_BusMasterBase == 0 ) {
 190                 Warning("It seems that there is no Bus Master Controller on this machine, get one");
 191                 LEAVE('i', 0);
 192                 return 0;
 193         }
 194         if( !(gATA_BusMasterBase & 1) )
 195         {
 196                 if( gATA_BusMasterBase < 0x100000 )
 197                         gATA_BusMasterBasePtr = (void*)(0xC0000000|gATA_BusMasterBase);
 198                 else
 199                         gATA_BusMasterBasePtr = (void*)( MM_MapHWPage( gATA_BusMasterBase, 1 ) + (gATA_BusMasterBase&0xFFF) );
 200                 LOG("gATA_BusMasterBasePtr = %p", gATA_BusMasterBasePtr);
 201         }
 202         else {
 203                 // Bit 0 is left set as a flag to other functions
 204                 LOG("gATA_BusMasterBase = 0x%x", gATA_BusMasterBase & ~1);
 205         }
 206
 207         IRQ_AddHandler( gATA_IRQPri, ATA_IRQHandlerPri );
 208         IRQ_AddHandler( gATA_IRQSec, ATA_IRQHandlerSec );
 209
 210         gATA_PRDTs[0].PBufAddr = MM_GetPhysAddr( (Uint)&gATA_Buffers[0] );
 211         gATA_PRDTs[1].PBufAddr = MM_GetPhysAddr( (Uint)&gATA_Buffers[1] );
 212
 213         LOG("gATA_PRDTs = {PBufAddr: 0x%x, PBufAddr: 0x%x}", gATA_PRDTs[0].PBufAddr, gATA_PRDTs[1].PBufAddr);
 214
 215         addr = MM_GetPhysAddr( (Uint)&gATA_PRDTs[0] );
 216         LOG("addr = 0x%x", addr);
 217         ATA_int_BusMasterWriteDWord(4, addr);
 218         addr = MM_GetPhysAddr( (Uint)&gATA_PRDTs[1] );
 219         LOG("addr = 0x%x", addr);
 220         ATA_int_BusMasterWriteDWord(12, addr);
 221
 222         outb(IDE_PRI_BASE+1, 1);
 223         outb(IDE_SEC_BASE+1, 1);
 224
 225         LEAVE('i', 1);
 226         return 1;
 227 }
 228
 229 /**
 230  * \fn void ATA_SetupPartitions()
 231  */
 232 void ATA_SetupPartitions()
 233 {
 234          int    i;
 235         for( i = 0; i < MAX_ATA_DISKS; i ++ )
 236         {
 237                 if( !ATA_ScanDisk(i) ) {
 238                         gATA_Disks[i].Name[0] = '\0';   // Mark as unused
 239                         continue;
 240                 }
 241         }
 242 }
 243
 244 /**
 245  * \fn void ATA_SetupVFS()
 246  * \brief Sets up the ATA drivers VFS information and registers with DevFS
 247  */
 248 void ATA_SetupVFS()
 249 {
 250          int    i, j, k;
 251
 252         // Count number of nodes needed
 253         giATA_NumNodes = 0;
 254         for( i = 0; i < MAX_ATA_DISKS; i++ )
 255         {
 256                 if(gATA_Disks[i].Name[0] == '\0')       continue;       // Ignore
 257                 giATA_NumNodes ++;
 258                 giATA_NumNodes += gATA_Disks[i].NumPartitions;
 259         }
 260
 261         // Allocate Node space
 262         gATA_Nodes = malloc( giATA_NumNodes * sizeof(void*) );
 263
 264         // Set nodes
 265         k = 0;
 266         for( i = 0; i < MAX_ATA_DISKS; i++ )
 267         {
 268                 if(gATA_Disks[i].Name[0] == '\0')       continue;       // Ignore
 269                 gATA_Nodes[ k++ ] = &gATA_Disks[i].Node;
 270                 for( j = 0; j < gATA_Disks[i].NumPartitions; j ++ )
 271                         gATA_Nodes[ k++ ] = &gATA_Disks[i].Partitions[j].Node;
 272         }
 273
 274         gATA_DriverInfo.RootNode.Size = giATA_NumNodes;
 275 }
 276
 277 /**
 278  * \fn int ATA_ScanDisk(int Disk)
 279  */
 280 int ATA_ScanDisk(int Disk)
 281 {
 282         Uint16  buf[256];
 283         tIdentify       *identify = (void*)buf;
 284         tMBR    *mbr = (void*)buf;
 285         Uint16  base;
 286         Uint8   val;
 287          int    i;
 288         tVFS_Node       *node;
 289
 290         ENTER("iDisk", Disk);
 291
 292         base = ATA_GetBasePort( Disk );
 293
 294         LOG("base = 0x%x", base);
 295
 296         // Send Disk Selector
 297         if(Disk == 1 || Disk == 3)
 298                 outb(base+6, 0xB0);
 299         else
 300                 outb(base+6, 0xA0);
 301
 302         // Send IDENTIFY
 303         outb(base+7, 0xEC);
 304         val = inb(base+7);      // Read status
 305         if(val == 0) {
 306                 LEAVE('i', 0);
 307                 return 0;       // Disk does not exist
 308         }
 309
 310         // Poll until BSY clears and DRQ sets or ERR is set
 311         while( ((val & 0x80) || !(val & 0x08)) && !(val & 1))   val = inb(base+7);
 312
 313         if(val & 1) {
 314                 LEAVE('i', 0);
 315                 return 0;       // Error occured, so return false
 316         }
 317
 318         // Read Data
 319         for(i=0;i<256;i++)      buf[i] = inw(base);
 320
 321         // Populate Disk Structure
 322         if(identify->Sectors48 != 0)
 323                 gATA_Disks[ Disk ].Sectors = identify->Sectors48;
 324         else
 325                 gATA_Disks[ Disk ].Sectors = identify->Sectors28;
 326
 327
 328         LOG("gATA_Disks[ Disk ].Sectors = 0x%x", gATA_Disks[ Disk ].Sectors);
 329
 330         if( gATA_Disks[ Disk ].Sectors / (2048*1024) )
 331                 Log("Disk %i: 0x%llx Sectors (%i GiB)", Disk,
 332                         gATA_Disks[ Disk ].Sectors, gATA_Disks[ Disk ].Sectors / (2048*1024));
 333         else if( gATA_Disks[ Disk ].Sectors / 2048 )
 334                 Log("Disk %i: 0x%llx Sectors (%i MiB)", Disk,
 335                         gATA_Disks[ Disk ].Sectors, gATA_Disks[ Disk ].Sectors / 2048);
 336         else
 337                 Log("Disk %i: 0x%llx Sectors (%i KiB)", Disk,
 338                         gATA_Disks[ Disk ].Sectors, gATA_Disks[ Disk ].Sectors / 2);
 339
 340         // Create Name
 341         gATA_Disks[ Disk ].Name[0] = 'A'+Disk;
 342         gATA_Disks[ Disk ].Name[1] = '\0';
 343
 344         // Get pointer to vfs node and populate it
 345         node = &gATA_Disks[ Disk ].Node;
 346         node->Size = gATA_Disks[Disk].Sectors * SECTOR_SIZE;
 347         node->NumACLs = 0;      // Means Superuser only can access it
 348         node->Inode = (Disk << 8) | 0xFF;
 349         node->ImplPtr = gATA_Disks[ Disk ].Name;
 350
 351         node->ATime = node->MTime
 352                 = node->CTime = now();
 353
 354         node->Read = ATA_ReadFS;
 355         node->Write = ATA_WriteFS;
 356         node->IOCtl = ATA_IOCtl;
 357
 358
 359         // --- Scan Partitions ---
 360         LOG("Reading MBR");
 361         // Read Boot Sector
 362         ATA_ReadDMA( Disk, 0, 1, mbr );
 363
 364         // Check for a GPT table
 365         if(mbr->Parts[0].SystemID == 0xEE)
 366                 ATA_ParseGPT(Disk);
 367         else    // No? Just parse the MBR
 368                 ATA_ParseMBR(Disk);
 369
 370         LEAVE('i', 0);
 371         return 1;
 372 }
 373
 374 /**
 375  * \fn void ATA_ParseGPT(int Disk)
 376  * \brief Parses the GUID Partition Table
 377  */
 378 void ATA_ParseGPT(int Disk)
 379 {
 380         ///\todo Support GPT Disks
 381         Warning("GPT Disks are currently unsupported");
 382 }
 383
 384 /**
 385  * \fn void ATA_ParseMBR(int Disk)
 386  */
 387 void ATA_ParseMBR(int Disk)
 388 {
 389          int    i, j = 0, k = 4;
 390         tMBR    mbr;
 391         Uint64  extendedLBA;
 392
 393         ENTER("iDisk", Disk);
 394
 395         // Read Boot Sector
 396         ATA_ReadDMA( Disk, 0, 1, &mbr );
 397
 398         // Count Partitions
 399         gATA_Disks[Disk].NumPartitions = 0;
 400         extendedLBA = 0;
 401         for( i = 0; i < 4; i ++ )
 402         {
 403                 if( mbr.Parts[i].SystemID == 0 )        continue;
 404                 if(
 405                         mbr.Parts[i].Boot == 0x0 || mbr.Parts[i].Boot == 0x80   // LBA 28
 406                 ||      mbr.Parts[i].Boot == 0x1 || mbr.Parts[i].Boot == 0x81   // LBA 48
 407                         )
 408                 {
 409                         if( mbr.Parts[i].SystemID == 0xF || mbr.Parts[i].SystemID == 5 ) {
 410                                 LOG("Extended Partition");
 411                                 if(extendedLBA != 0) {
 412                                         Warning("Disk %i has multiple extended partitions, ignoring rest", Disk);
 413                                         continue;
 414                                 }
 415                                 extendedLBA = mbr.Parts[i].LBAStart;
 416                                 continue;
 417                         }
 418                         LOG("Primary Partition");
 419
 420                         gATA_Disks[Disk].NumPartitions ++;
 421                         continue;
 422                 }
 423                 // Invalid Partition, so don't count it
 424         }
 425         while(extendedLBA != 0)
 426         {
 427                 if( ATA_ReadDMA( Disk, extendedLBA, 1, &mbr ) != 0 )
 428                         break;  // Stop on Errors
 429
 430                 extendedLBA = 0;
 431
 432                 if( mbr.Parts[0].SystemID == 0 )        continue;
 433                 if(     mbr.Parts[0].Boot == 0x0 || mbr.Parts[0].Boot == 0x80   // LBA 28
 434                 ||      mbr.Parts[0].Boot == 0x1 || mbr.Parts[0].Boot == 0x81   // LBA 48
 435                         )
 436                 {
 437                         if(mbr.Parts[0].SystemID == 0xF || mbr.Parts[0].SystemID == 0x7)
 438                                 extendedLBA = mbr.Parts[0].LBAStart;
 439                         else
 440                                 gATA_Disks[Disk].NumPartitions ++;
 441                 }
 442
 443                 if( mbr.Parts[1].SystemID == 0 )        continue;
 444                 if(     mbr.Parts[1].Boot == 0x0 || mbr.Parts[1].Boot == 0x80   // LBA 28
 445                 ||      mbr.Parts[1].Boot == 0x1 || mbr.Parts[1].Boot == 0x81   // LBA 48
 446                         )
 447                 {
 448                         if(mbr.Parts[1].SystemID == 0xF || mbr.Parts[1].SystemID == 0x7) {
 449                                 if(extendedLBA == 0) {
 450                                         Warning("Disk %i has twp forward link in the extended partition",
 451                                                 Disk);
 452                                         break;
 453                                 }
 454                                 extendedLBA = mbr.Parts[1].LBAStart;
 455                         }
 456                         else {
 457                                 if(extendedLBA != 0) {
 458                                         Warning("Disk %i lacks a forward link in the extended partition",
 459                                                 Disk);
 460                                         break;
 461                                 }
 462                                 gATA_Disks[Disk].NumPartitions ++;
 463                         }
 464                 }
 465         }
 466         LOG("gATA_Disks[Disk].NumPartitions = %i", gATA_Disks[Disk].NumPartitions);
 467
 468         // Create patition array
 469         gATA_Disks[Disk].Partitions = malloc( gATA_Disks[Disk].NumPartitions * sizeof(tATA_Partition) );
 470
 471         // --- Fill Partition Info ---
 472         extendedLBA = 0;
 473         for( i = 0; i < 4; i ++ )
 474         {
 475                 Log("mbr.Parts[%i].SystemID = 0x%02x", i, mbr.Parts[i].SystemID);
 476                 if( mbr.Parts[i].SystemID == 0 )        continue;
 477                 if(     mbr.Parts[i].Boot == 0x0 || mbr.Parts[i].Boot == 0x80 ) // LBA 28
 478                 {
 479                         if( mbr.Parts[1].SystemID == 0xF || mbr.Parts[1].SystemID == 5 ) {
 480                                 if(extendedLBA != 0) {
 481                                         Warning("Disk %i has multiple extended partitions, ignoring rest", Disk);
 482                                         continue;
 483                                 }
 484                                 extendedLBA = mbr.Parts[1].LBAStart;
 485                                 continue;
 486                         }
 487                         // Create Partition
 488                         ATA_int_MakePartition( &gATA_Disks[Disk].Partitions[j], Disk, i,
 489                                 mbr.Parts[i].LBAStart, mbr.Parts[i].LBALength
 490                                 );
 491                         j ++;
 492                         continue;
 493                 }
 494                 if(     mbr.Parts[i].Boot == 0x1 || mbr.Parts[i].Boot == 0x81 ) // LBA 48
 495                 {
 496                         if( mbr.Parts[i].SystemID == 0xF || mbr.Parts[i].SystemID == 5 ) {
 497                                 if(extendedLBA != 0) {
 498                                         Warning("Disk %i has multiple extended partitions, ignoring rest", Disk);
 499                                         continue;
 500                                 }
 501                                 extendedLBA = (mbr.Parts[i].StartHi << 16) | mbr.Parts[i].LBAStart;
 502                                 continue;
 503                         }
 504                         ATA_int_MakePartition( &gATA_Disks[Disk].Partitions[j], Disk, i,
 505                                 (mbr.Parts[i].StartHi << 16) | mbr.Parts[i].LBAStart,
 506                                 (mbr.Parts[i].LengthHi << 16) | mbr.Parts[i].LBALength
 507                                 );
 508                         j ++;
 509                 }
 510                 // Invalid Partition, so don't count it
 511         }
 512         // Scan extended partition
 513         while(extendedLBA != 0)
 514         {
 515                 if( ATA_ReadDMA( Disk, extendedLBA, 1, &mbr ) != 0 )
 516                         break;  // Stop on Errors
 517
 518                 extendedLBA = 0;
 519
 520                 // Check first entry (should be partition)
 521                 if( mbr.Parts[0].SystemID != 0)
 522                 {
 523                         if( mbr.Parts[0].Boot == 0x0 || mbr.Parts[0].Boot == 0x80 )     // LBA 28
 524                         {
 525                                 // Forward Link to next Extended partition entry
 526                                 if(mbr.Parts[0].SystemID == 0xF || mbr.Parts[0].SystemID == 0x7)
 527                                         extendedLBA = mbr.Parts[0].LBAStart;
 528                                 else {
 529                                         ATA_int_MakePartition( &gATA_Disks[Disk].Partitions[j], Disk, k,
 530                                                 mbr.Parts[0].LBAStart, mbr.Parts[0].LBALength
 531                                                 );
 532                                         j ++;   k ++;
 533                                 }
 534                         }
 535                         else if( mbr.Parts[0].Boot == 0x1 || mbr.Parts[0].Boot == 0x81 )        // LBA 48
 536                         {
 537                                 if(mbr.Parts[0].SystemID == 0xF || mbr.Parts[0].SystemID == 0x7)
 538                                         extendedLBA = (mbr.Parts[0].StartHi << 16) | mbr.Parts[0].LBAStart;
 539                                 else {
 540                                         ATA_int_MakePartition( &gATA_Disks[Disk].Partitions[j], Disk, k,
 541                                                 (mbr.Parts[0].StartHi << 16) | mbr.Parts[0].LBAStart,
 542                                                 (mbr.Parts[0].LengthHi << 16) | mbr.Parts[0].LBALength
 543                                                 );
 544                                         j ++;   k ++;
 545                                 }
 546                         }
 547                 }
 548
 549                 // Check second entry (should be forward link)
 550                 if( mbr.Parts[1].SystemID != 0)
 551                 {
 552                         if(mbr.Parts[1].Boot == 0x0 || mbr.Parts[1].Boot == 0x80 )      // LBA 28
 553                         {
 554                                 if(mbr.Parts[1].SystemID == 0xF || mbr.Parts[1].SystemID == 0x7) {
 555                                         if(extendedLBA == 0) {
 556                                                 Warning("Disk %i has twp forward link in the extended partition",
 557                                                         Disk);
 558                                                 break;
 559                                         }
 560                                         extendedLBA = mbr.Parts[1].LBAStart;
 561                                 }
 562                                 else
 563                                 {
 564                                         if(extendedLBA != 0) {
 565                                                 Warning("Disk %i lacks a forward link in the extended partition",
 566                                                         Disk);
 567                                                 break;
 568                                         }
 569                                         ATA_int_MakePartition( &gATA_Disks[Disk].Partitions[j], Disk, k,
 570                                                 mbr.Parts[1].LBAStart, mbr.Parts[1].LBALength
 571                                                 );
 572                                         j ++;   k ++;
 573                                 }
 574
 575                         }
 576                         else if( mbr.Parts[1].Boot == 0x1 || mbr.Parts[1].Boot == 0x81 )        // LBA 48
 577                         {
 578                                 if(mbr.Parts[1].SystemID == 0xF || mbr.Parts[1].SystemID == 0x7) {
 579                                         if(extendedLBA == 0) {
 580                                                 Warning("Disk %i has twp forward link in the extended partition",
 581                                                         Disk);
 582                                                 break;
 583                                         }
 584                                         extendedLBA = (mbr.Parts[1].StartHi << 16) | mbr.Parts[1].LBAStart;
 585                                 }
 586                                 else
 587                                 {
 588                                         if(extendedLBA != 0) {
 589                                                 Warning("Disk %i lacks a forward link in the extended partition",
 590                                                         Disk);
 591                                                 break;
 592                                         }
 593                                         ATA_int_MakePartition( &gATA_Disks[Disk].Partitions[j], Disk, k,
 594                                                 (mbr.Parts[1].StartHi << 16) | mbr.Parts[1].LBAStart,
 595                                                 (mbr.Parts[1].LengthHi << 16) | mbr.Parts[1].LBALength
 596                                                 );
 597                                         j ++;   k ++;
 598                                 }
 599                         }
 600                 }
 601         }
 602
 603         LEAVE('-');
 604 }
 605
 606 /**
 607  * \fn void ATA_int_MakePartition(tATA_Partition *Part, int Disk, int Num, Uint64 Start, Uint64 Length)
 608  * \brief Fills a parition's information structure
 609  */
 610 void ATA_int_MakePartition(tATA_Partition *Part, int Disk, int Num, Uint64 Start, Uint64 Length)
 611 {
 612         ENTER("pPart iDisk iNum XStart XLength", Part, Disk, Num, Start, Length);
 613         Part->Start = Start;
 614         Part->Length = Length;
 615         Part->Name[0] = 'A'+Disk;
 616         if(Num >= 10) {
 617                 Part->Name[1] = '1'+Num/10;
 618                 Part->Name[2] = '1'+Num%10;
 619                 Part->Name[3] = '\0';
 620         } else {
 621                 Part->Name[1] = '1'+Num;
 622                 Part->Name[2] = '\0';
 623         }
 624         Part->Node.NumACLs = 0; // Only root can read/write raw block devices
 625         Part->Node.Inode = (Disk << 8) | Num;
 626         Part->Node.ImplPtr = Part->Name;
 627
 628         Part->Node.Read = ATA_ReadFS;
 629         Part->Node.Write = ATA_WriteFS;
 630         Part->Node.IOCtl = ATA_IOCtl;
 631         LOG("Made '%s' (&Node=%p)", Part->Name, &Part->Node);
 632         LEAVE('-');
 633 }
 634
 635 /**
 636  * \fn Uint16 ATA_GetPortBase(int Disk)
 637  * \brief Returns the base port for a given disk
 638  */
 639 Uint16 ATA_GetBasePort(int Disk)
 640 {
 641         switch(Disk)
 642         {
 643         case 0: case 1:         return IDE_PRI_BASE;
 644         case 2: case 3:         return IDE_SEC_BASE;
 645         }
 646         return 0;
 647 }
 648
 649 /**
 650  * \fn char *ATA_ReadDir(tVFS_Node *Node, int Pos)
 651  */
 652 char *ATA_ReadDir(tVFS_Node *Node, int Pos)
 653 {
 654         if(Pos >= giATA_NumNodes || Pos < 0)    return NULL;
 655         return strdup( gATA_Nodes[Pos]->ImplPtr );
 656 }
 657
 658 /**
 659  * \fn tVFS_Node *ATA_FindDir(tVFS_Node *Node, char *Name)
 660  */
 661 tVFS_Node *ATA_FindDir(tVFS_Node *Node, char *Name)
 662 {
 663          int    part;
 664         // Check first character
 665         if(Name[0] < 'A' || Name[0] > 'A'+MAX_ATA_DISKS)
 666                 return NULL;
 667         // Raw Disk
 668         if(Name[1] == '\0') {
 669                 if( gATA_Disks[Name[0]-'A'].Sectors == 0 )
 670                         return NULL;
 671                 return &gATA_Disks[Name[0]-'A'].Node;
 672         }
 673
 674         // Partitions
 675         if(Name[1] < '0' || '9' < Name[1])      return NULL;
 676         if(Name[2] == '\0') {   // <= 9
 677                 part = Name[1] - '0';
 678                 part --;
 679                 return &gATA_Disks[Name[0]-'A'].Partitions[part].Node;
 680         }
 681         // > 9
 682         if('0' > Name[2] || '9' < Name[2])      return NULL;
 683         if(Name[3] != '\0')     return NULL;
 684
 685         part = (Name[1] - '0') * 10;
 686         part += Name[2] - '0';
 687         part --;
 688         return &gATA_Disks[Name[0]-'A'].Partitions[part].Node;
 689
 690 }
 691
 692 /**
 693  * \fn Uint64 ATA_ReadFS(tVFS_Node *Node, Uint64 Offset, Uint64 Length, void *Buffer)
 694  */
 695 Uint64 ATA_ReadFS(tVFS_Node *Node, Uint64 Offset, Uint64 Length, void *Buffer)
 696 {
 697          int    disk = Node->Inode >> 8;
 698          int    part = Node->Inode & 0xFF;
 699
 700         // Raw Disk Access
 701         if(part == 0xFF)
 702         {
 703                 if( Offset >= gATA_Disks[disk].Sectors * SECTOR_SIZE )
 704                         return 0;
 705                 if( Offset + Length > gATA_Disks[disk].Sectors*SECTOR_SIZE )
 706                         Length = gATA_Disks[disk].Sectors*SECTOR_SIZE - Offset;
 707         }
 708         // Partition
 709         else
 710         {
 711                 if( Offset >= gATA_Disks[disk].Partitions[part].Length * SECTOR_SIZE )
 712                         return 0;
 713                 if( Offset + Length > gATA_Disks[disk].Partitions[part].Length * SECTOR_SIZE )
 714                         Length = gATA_Disks[disk].Partitions[part].Length * SECTOR_SIZE - Offset;
 715                 Offset += gATA_Disks[disk].Partitions[part].Start * SECTOR_SIZE;
 716         }
 717
 718         //Log("ATA_ReadFS: (Node=%p, Offset=0x%llx, Length=0x%llx, Buffer=%p)", Node, Offset, Length, Buffer);
 719         return DrvUtil_ReadBlock(Offset, Length, Buffer, ATA_ReadRaw, SECTOR_SIZE, disk);
 720 }
 721
 722 /**
 723  * \fn Uint64 ATA_WriteFS(tVFS_Node *Node, Uint64 Offset, Uint64 Length, void *Buffer)
 724  */
 725 Uint64 ATA_WriteFS(tVFS_Node *Node, Uint64 Offset, Uint64 Length, void *Buffer)
 726 {
 727          int    disk = Node->Inode >> 8;
 728          int    part = Node->Inode & 0xFF;
 729
 730         // Raw Disk Access
 731         if(part == 0xFF)
 732         {
 733                 if( Offset >= gATA_Disks[disk].Sectors * SECTOR_SIZE )
 734                         return 0;
 735                 if( Offset + Length > gATA_Disks[disk].Sectors*SECTOR_SIZE )
 736                         Length = gATA_Disks[disk].Sectors*SECTOR_SIZE - Offset;
 737         }
 738         // Partition
 739         else
 740         {
 741                 if( Offset >= gATA_Disks[disk].Partitions[part].Length * SECTOR_SIZE )
 742                         return 0;
 743                 if( Offset + Length > gATA_Disks[disk].Partitions[part].Length * SECTOR_SIZE )
 744                         Length = gATA_Disks[disk].Partitions[part].Length * SECTOR_SIZE - Offset;
 745                 Offset += gATA_Disks[disk].Partitions[part].Start * SECTOR_SIZE;
 746         }
 747
 748         Log("ATA_WriteFS: (Node=%p, Offset=0x%llx, Length=0x%llx, Buffer=%p)", Node, Offset, Length, Buffer);
 749         Debug_HexDump("ATA_WriteFS", Buffer, Length);
 750         return DrvUtil_WriteBlock(Offset, Length, Buffer, ATA_ReadRaw, ATA_WriteRaw, SECTOR_SIZE, disk);
 751 }
 752
 753 /**
 754  * \fn int ATA_IOCtl(tVFS_Node *Node, int Id, void *Data)
 755  * \brief IO Control Funtion
 756  */
 757 int ATA_IOCtl(tVFS_Node *Node, int Id, void *Data)
 758 {
 759         switch(Id)
 760         {
 761         case DRV_IOCTL_TYPE:    return DRV_TYPE_DISK;
 762         }
 763         return 0;
 764 }
 765
 766 // --- Disk Access ---
 767 /**
 768  * \fn Uint ATA_ReadRaw(Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer, Uint Disk)
 769  */
 770 Uint ATA_ReadRaw(Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer, Uint Disk)
 771 {
 772          int    ret;
 773         Uint    offset;
 774         Uint    done = 0;
 775
 776         // Pass straight on to ATA_ReadDMAPage if we can
 777         if(Count <= MAX_DMA_SECTORS)
 778         {
 779                 ret = ATA_ReadDMA(Disk, Address, Count, Buffer);
 780                 if(ret == 0)    return 0;
 781                 return Count;
 782         }
 783
 784         // Else we will have to break up the transfer
 785         offset = 0;
 786         while(Count > MAX_DMA_SECTORS)
 787         {
 788                 ret = ATA_ReadDMA(Disk, Address+offset, MAX_DMA_SECTORS, Buffer+offset);
 789                 // Check for errors
 790                 if(ret != 1)    return done;
 791                 // Change Position
 792                 done += MAX_DMA_SECTORS;
 793                 Count -= MAX_DMA_SECTORS;
 794                 offset += MAX_DMA_SECTORS*SECTOR_SIZE;
 795         }
 796
 797         ret = ATA_ReadDMA(Disk, Address+offset, Count, Buffer+offset);
 798         if(ret != 1)    return 0;
 799         return done+Count;
 800 }
 801
 802 /**
 803  * \fn Uint ATA_WriteRaw(Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer, Uint Disk)
 804  */
 805 Uint ATA_WriteRaw(Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer, Uint Disk)
 806 {
 807          int    ret;
 808         Uint    offset;
 809         Uint    done = 0;
 810
 811         // Pass straight on to ATA_WriteDMA if we can
 812         if(Count <= MAX_DMA_SECTORS)
 813         {
 814                 ret = ATA_WriteDMA(Disk, Address, Count, Buffer);
 815                 if(ret == 0)    return 0;
 816                 return Count;
 817         }
 818
 819         // Else we will have to break up the transfer
 820         offset = 0;
 821         while(Count > MAX_DMA_SECTORS)
 822         {
 823                 ret = ATA_WriteDMA(Disk, Address+offset, MAX_DMA_SECTORS, Buffer+offset);
 824                 // Check for errors
 825                 if(ret != 1)    return done;
 826                 // Change Position
 827                 done += MAX_DMA_SECTORS;
 828                 Count -= MAX_DMA_SECTORS;
 829                 offset += MAX_DMA_SECTORS*SECTOR_SIZE;
 830         }
 831
 832         ret = ATA_WriteDMA(Disk, Address+offset, Count, Buffer+offset);
 833         if(ret != 1)    return 0;
 834         return done+Count;
 835 }
 836
 837 /**
 838  * \fn int ATA_ReadDMA(Uint8 Disk, Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer)
 839  */
 840 int ATA_ReadDMA(Uint8 Disk, Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer)
 841 {
 842          int    cont = (Disk>>1)&1;     // Controller ID
 843          int    disk = Disk & 1;
 844         Uint16  base;
 845
 846         ENTER("iDisk XAddress iCount pBuffer", Disk, Address, Count, Buffer);
 847
 848         // Check if the count is small enough
 849         if(Count > MAX_DMA_SECTORS) {
 850                 Warning("Passed too many sectors for a bulk DMA read (%i > %i)",
 851                         Count, MAX_DMA_SECTORS);
 852                 LEAVE('i');
 853                 return 0;
 854         }
 855
 856         // Get exclusive access to the disk controller
 857         LOCK( &giaATA_ControllerLock[ cont ] );
 858
 859         // Set Size
 860         gATA_PRDTs[ cont ].Bytes = Count * SECTOR_SIZE;
 861
 862         // Get Port Base
 863         base = ATA_GetBasePort(Disk);
 864
 865         // Reset IRQ Flag
 866         gaATA_IRQs[cont] = 0;
 867
 868         // Set up transfer
 869         outb(base+0x01, 0x00);
 870         if( Address > 0x0FFFFFFF )      // Use LBA48
 871         {
 872                 outb(base+0x6, 0x40 | (disk << 4));
 873                 outb(base+0x2, 0 >> 8); // Upper Sector Count
 874                 outb(base+0x3, Address >> 24);  // Low 2 Addr
 875                 outb(base+0x3, Address >> 28);  // Mid 2 Addr
 876                 outb(base+0x3, Address >> 32);  // High 2 Addr
 877         }
 878         else
 879         {
 880                 outb(base+0x06, 0xE0 | (disk << 4) | ((Address >> 24) & 0x0F)); //Disk,Magic,High addr
 881         }
 882
 883         outb(base+0x02, (Uint8) Count);         // Sector Count
 884         outb(base+0x03, (Uint8) Address);               // Low Addr
 885         outb(base+0x04, (Uint8) (Address >> 8));        // Middle Addr
 886         outb(base+0x05, (Uint8) (Address >> 16));       // High Addr
 887
 888         LOG("Starting Transfer");
 889         #if START_BEFORE_CMD
 890         // Start transfer
 891         ATA_int_BusMasterWriteByte( cont << 3, 9 );     // Read and start
 892         if( Address > 0x0FFFFFFF )
 893                 outb(base+0x07, HDD_DMA_R48);   // Read Command (LBA48)
 894         else
 895                 outb(base+0x07, HDD_DMA_R28);   // Read Command (LBA28)
 896         #else
 897         if( Address > 0x0FFFFFFF )
 898                 outb(base+0x07, HDD_DMA_R48);   // Read Command (LBA48)
 899         else
 900                 outb(base+0x07, HDD_DMA_R28);   // Read Command (LBA28)
 901         // Start transfer
 902         ATA_int_BusMasterWriteByte( cont << 3, 9 );     // Read and start
 903         #endif
 904
 905         // Wait for transfer to complete
 906         //ATA_int_BusMasterWriteByte( (cont << 3) + 2, 0x4 );
 907         while( gaATA_IRQs[cont] == 0 ) {
 908                 //Uint8 val = ATA_int_BusMasterReadByte( (cont << 3) + 2, 0x4 );
 909                 //LOG("val = 0x%02x", val);
 910                 Threads_Yield();
 911         }
 912
 913         // Complete Transfer
 914         ATA_int_BusMasterWriteByte( cont << 3, 0 );     // Write and stop
 915
 916         LOG("Transfer Completed & Acknowledged");
 917
 918         // Copy to destination buffer
 919         memcpy( Buffer, gATA_Buffers[cont], Count*SECTOR_SIZE );
 920
 921         // Release controller lock
 922         RELEASE( &giaATA_ControllerLock[ cont ] );
 923
 924         LEAVE('i', 1);
 925         return 1;
 926 }
 927
 928 /**
 929  * \fn int ATA_WriteDMA(Uint8 Disk, Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer)
 930  */
 931 int ATA_WriteDMA(Uint8 Disk, Uint64 Address, Uint Count, void *Buffer)
 932 {
 933          int    cont = (Disk>>1)&1;     // Controller ID
 934          int    disk = Disk & 1;
 935         Uint16  base;
 936
 937         // Check if the count is small enough
 938         if(Count > MAX_DMA_SECTORS)     return 0;
 939
 940         // Get exclusive access to the disk controller
 941         LOCK( &giaATA_ControllerLock[ cont ] );
 942
 943         // Set Size
 944         gATA_PRDTs[ cont ].Bytes = Count * SECTOR_SIZE;
 945
 946         // Get Port Base
 947         base = ATA_GetBasePort(Disk);
 948
 949         // Set up transfer
 950         outb(base+0x01, 0x00);
 951         if( Address > 0x0FFFFFFF )      // Use LBA48
 952         {
 953                 outb(base+0x6, 0x40 | (disk << 4));
 954                 outb(base+0x2, 0 >> 8); // Upper Sector Count
 955                 outb(base+0x3, Address >> 24);  // Low 2 Addr
 956                 outb(base+0x3, Address >> 28);  // Mid 2 Addr
 957                 outb(base+0x3, Address >> 32);  // High 2 Addr
 958         }
 959         else
 960         {
 961                 outb(base+0x06, 0xE0 | (disk << 4) | ((Address >> 24) & 0x0F)); //Disk,Magic,High addr
 962         }
 963
 964         outb(base+0x02, (Uint8) Count);         // Sector Count
 965         outb(base+0x03, (Uint8) Address);               // Low Addr
 966         outb(base+0x04, (Uint8) (Address >> 8));        // Middle Addr
 967         outb(base+0x05, (Uint8) (Address >> 16));       // High Addr
 968         if( Address > 0x0FFFFFFF )
 969                 outb(base+0x07, HDD_DMA_W48);   // Write Command (LBA48)
 970         else
 971                 outb(base+0x07, HDD_DMA_W28);   // Write Command (LBA28)
 972
 973         // Reset IRQ Flag
 974         gaATA_IRQs[cont] = 0;
 975
 976         // Copy to output buffer
 977         memcpy( gATA_Buffers[cont], Buffer, Count*SECTOR_SIZE );
 978
 979         // Start transfer
 980         ATA_int_BusMasterWriteByte( cont << 3, 1 );     // Write and start
 981
 982         // Wait for transfer to complete
 983         while( gaATA_IRQs[cont] == 0 )  Threads_Yield();
 984
 985         // Complete Transfer
 986         ATA_int_BusMasterWriteByte( cont << 3, 0 );     // Write and stop
 987
 988         // Release controller lock
 989         RELEASE( &giaATA_ControllerLock[ cont ] );
 990
 991         return 1;
 992 }
 993
 994 /**
 995  * \fn void ATA_IRQHandlerPri(int unused)
 996  */
 997 void ATA_IRQHandlerPri(int unused)
 998 {
 999         Uint8   val;
1000
1001         // IRQ bit set for Primary Controller
1002         val = ATA_int_BusMasterReadByte( 0x2 );
1003         LOG("IRQ val = 0x%x", val);
1004         if(val & 4) {
1005                 LOG("IRQ hit (val = 0x%x)", val);
1006                 ATA_int_BusMasterWriteByte( 0x2, 4 );
1007                 gaATA_IRQs[0] = 1;
1008                 return ;
1009         }
1010 }
1011
1012 /**
1013  * \fn void ATA_IRQHandlerSec(int unused)
1014  */
1015 void ATA_IRQHandlerSec(int unused)
1016 {
1017         Uint8   val;
1018         // IRQ bit set for Secondary Controller
1019         val = ATA_int_BusMasterReadByte( 0xA );
1020         if(val & 4) {
1021                 LOG("IRQ hit (val = 0x%x)", val);
1022                 ATA_int_BusMasterWriteByte( 0xA, 4 );
1023                 gaATA_IRQs[1] = 1;
1024                 return ;
1025         }
1026 }
1027
1028 /**
1029  * \fn Uint8 ATA_int_BusMasterReadByte(int Ofs)
1030  */
1031 Uint8 ATA_int_BusMasterReadByte(int Ofs)
1032 {
1033         if( gATA_BusMasterBase & 1 )
1034                 return inb( (gATA_BusMasterBase & ~1) + Ofs );
1035         else
1036                 return *(Uint8*)(gATA_BusMasterBasePtr + Ofs);
1037 }
1038
1039 /**
1040  * \fn void ATA_int_BusMasterWriteByte(int Ofs, Uint8 Value)
1041  * \brief Writes a byte to a Bus Master Register
1042  */
1043 void ATA_int_BusMasterWriteByte(int Ofs, Uint8 Value)
1044 {
1045         if( gATA_BusMasterBase & 1 )
1046                 outb( (gATA_BusMasterBase & ~1) + Ofs, Value );
1047         else
1048                 *(Uint8*)(gATA_BusMasterBasePtr + Ofs) = Value;
1049 }
1050
1051 /**
1052  * \fn void ATA_int_BusMasterWriteDWord(int Ofs, Uint32 Value)
1053  * \brief Writes a dword to a Bus Master Register
1054  */
1055 void ATA_int_BusMasterWriteDWord(int Ofs, Uint32 Value)
1056 {
1057
1058         if( gATA_BusMasterBase & 1 )
1059                 outd( (gATA_BusMasterBase & ~1) + Ofs, Value );
1060         else
1061                 *(Uint32*)(gATA_BusMasterBasePtr + Ofs) = Value;
1062 }