xref: /plan9-contrib/sys/src/9/pc/dma.c (revision 425afbab47e573297e4abb9165d4d95c66cf3758)
13e12c5d1SDavid du Colombier #include	"u.h"
23e12c5d1SDavid du Colombier #include	"../port/lib.h"
33e12c5d1SDavid du Colombier #include	"mem.h"
43e12c5d1SDavid du Colombier #include	"dat.h"
53e12c5d1SDavid du Colombier #include	"fns.h"
63e12c5d1SDavid du Colombier 
73e12c5d1SDavid du Colombier typedef struct DMAport	DMAport;
83e12c5d1SDavid du Colombier typedef struct DMA	DMA;
93e12c5d1SDavid du Colombier typedef struct DMAxfer	DMAxfer;
103e12c5d1SDavid du Colombier 
113e12c5d1SDavid du Colombier /*
123e12c5d1SDavid du Colombier  *  state of a dma transfer
133e12c5d1SDavid du Colombier  */
143e12c5d1SDavid du Colombier struct DMAxfer
153e12c5d1SDavid du Colombier {
167dd7cddfSDavid du Colombier 	ulong	bpa;		/* bounce buffer physical address */
177dd7cddfSDavid du Colombier 	void*	bva;		/* bounce buffer virtual address */
187dd7cddfSDavid du Colombier 	int	blen;		/* bounce buffer length */
193e12c5d1SDavid du Colombier 	void*	va;		/* virtual address destination/src */
203e12c5d1SDavid du Colombier 	long	len;		/* bytes to be transferred */
213e12c5d1SDavid du Colombier 	int	isread;
223e12c5d1SDavid du Colombier };
233e12c5d1SDavid du Colombier 
243e12c5d1SDavid du Colombier /*
253e12c5d1SDavid du Colombier  *  the dma controllers.  the first half of this structure specifies
263e12c5d1SDavid du Colombier  *  the I/O ports used by the DMA controllers.
273e12c5d1SDavid du Colombier  */
283e12c5d1SDavid du Colombier struct DMAport
293e12c5d1SDavid du Colombier {
303e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	addr[4];	/* current address (4 channels) */
313e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	count[4];	/* current count (4 channels) */
323e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	page[4];	/* page registers (4 channels) */
333e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	cmd;		/* command status register */
343e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	req;		/* request registers */
353e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	sbm;		/* single bit mask register */
363e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	mode;		/* mode register */
373e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	cbp;		/* clear byte pointer */
383e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	mc;		/* master clear */
393e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	cmask;		/* clear mask register */
403e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar	wam;		/* write all mask register bit */
413e12c5d1SDavid du Colombier };
423e12c5d1SDavid du Colombier 
433e12c5d1SDavid du Colombier struct DMA
443e12c5d1SDavid du Colombier {
453e12c5d1SDavid du Colombier 	DMAport;
46219b2ee8SDavid du Colombier 	int	shift;
473e12c5d1SDavid du Colombier 	Lock;
483e12c5d1SDavid du Colombier 	DMAxfer	x[4];
493e12c5d1SDavid du Colombier };
503e12c5d1SDavid du Colombier 
513e12c5d1SDavid du Colombier DMA dma[2] = {
523e12c5d1SDavid du Colombier 	{ 0x00, 0x02, 0x04, 0x06,
533e12c5d1SDavid du Colombier 	  0x01, 0x03, 0x05, 0x07,
543e12c5d1SDavid du Colombier 	  0x87, 0x83, 0x81, 0x82,
55219b2ee8SDavid du Colombier 	  0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f,
56219b2ee8SDavid du Colombier 	 0 },
57219b2ee8SDavid du Colombier 
58219b2ee8SDavid du Colombier 	{ 0xc0, 0xc4, 0xc8, 0xcc,
59219b2ee8SDavid du Colombier 	  0xc2, 0xc6, 0xca, 0xce,
60219b2ee8SDavid du Colombier 	  0x8f, 0x8b, 0x89, 0x8a,
61219b2ee8SDavid du Colombier 	  0xd0, 0xd2, 0xd4, 0xd6, 0xd8, 0xda, 0xdc, 0xde,
62219b2ee8SDavid du Colombier 	 1 },
633e12c5d1SDavid du Colombier };
643e12c5d1SDavid du Colombier 
65*425afbabSDavid du Colombier extern int i8237dma;
66*425afbabSDavid du Colombier static void* i8237bva[2];
67*425afbabSDavid du Colombier static int i8237used;
68*425afbabSDavid du Colombier 
69*425afbabSDavid du Colombier /*
70*425afbabSDavid du Colombier  *  DMA must be in the first 16MB.  This gets called early by the
71*425afbabSDavid du Colombier  *  initialisation routines of any devices which require DMA to ensure
72*425afbabSDavid du Colombier  *  the allocated bounce buffers are below the 16MB limit.
73*425afbabSDavid du Colombier  */
74*425afbabSDavid du Colombier void
_i8237alloc(void)75*425afbabSDavid du Colombier _i8237alloc(void)
76*425afbabSDavid du Colombier {
77*425afbabSDavid du Colombier 	void* bva;
78*425afbabSDavid du Colombier 
79*425afbabSDavid du Colombier 	if(i8237dma <= 0)
80*425afbabSDavid du Colombier 		return;
81*425afbabSDavid du Colombier 	if(i8237dma > 2)
82*425afbabSDavid du Colombier 		i8237dma = 2;
83*425afbabSDavid du Colombier 
84*425afbabSDavid du Colombier 	bva = xspanalloc(64*1024*i8237dma, BY2PG, 64*1024);
85*425afbabSDavid du Colombier 	if(bva == nil || PADDR(bva)+64*1024*i8237dma > 16*MB){
86*425afbabSDavid du Colombier 		/*
87*425afbabSDavid du Colombier 		 * This will panic with the current
88*425afbabSDavid du Colombier 		 * implementation of xspanalloc().
89*425afbabSDavid du Colombier 		if(bva != nil)
90*425afbabSDavid du Colombier 			xfree(bva);
91*425afbabSDavid du Colombier 		 */
92*425afbabSDavid du Colombier 		return;
93*425afbabSDavid du Colombier 	}
94*425afbabSDavid du Colombier 
95*425afbabSDavid du Colombier 	i8237bva[0] = bva;
96*425afbabSDavid du Colombier 	if(i8237dma == 2)
97*425afbabSDavid du Colombier 		i8237bva[1] = ((uchar*)i8237bva[0])+64*1024;
98*425afbabSDavid du Colombier }
99*425afbabSDavid du Colombier 
1003e12c5d1SDavid du Colombier /*
1017dd7cddfSDavid du Colombier  *  DMA must be in the first 16MB.  This gets called early by the
1027dd7cddfSDavid du Colombier  *  initialisation routines of any devices which require DMA to ensure
1037dd7cddfSDavid du Colombier  *  the allocated bounce buffers are below the 16MB limit.
104219b2ee8SDavid du Colombier  */
1057dd7cddfSDavid du Colombier int
dmainit(int chan,int maxtransfer)1067dd7cddfSDavid du Colombier dmainit(int chan, int maxtransfer)
107219b2ee8SDavid du Colombier {
108219b2ee8SDavid du Colombier 	DMA *dp;
109219b2ee8SDavid du Colombier 	DMAxfer *xp;
1107dd7cddfSDavid du Colombier 	static int once;
111219b2ee8SDavid du Colombier 
1127dd7cddfSDavid du Colombier 	if(once == 0){
1137dd7cddfSDavid du Colombier 		if(ioalloc(0x00, 0x10, 0, "dma") < 0
1147dd7cddfSDavid du Colombier 		|| ioalloc(0x80, 0x10, 0, "dma") < 0
1157dd7cddfSDavid du Colombier 		|| ioalloc(0xd0, 0x10, 0, "dma") < 0)
1167dd7cddfSDavid du Colombier 			panic("dmainit");
1177dd7cddfSDavid du Colombier 		once = 1;
1187dd7cddfSDavid du Colombier 	}
1197dd7cddfSDavid du Colombier 
1207dd7cddfSDavid du Colombier 	if(maxtransfer > 64*1024)
1217dd7cddfSDavid du Colombier 		maxtransfer = 64*1024;
1227dd7cddfSDavid du Colombier 
1237dd7cddfSDavid du Colombier 	dp = &dma[(chan>>2)&1];
1247dd7cddfSDavid du Colombier 	chan = chan & 3;
125219b2ee8SDavid du Colombier 	xp = &dp->x[chan];
1267dd7cddfSDavid du Colombier 	if(xp->bva != nil){
1277dd7cddfSDavid du Colombier 		if(xp->blen < maxtransfer)
1287dd7cddfSDavid du Colombier 			return 1;
1297dd7cddfSDavid du Colombier 		return 0;
1307dd7cddfSDavid du Colombier 	}
1317dd7cddfSDavid du Colombier 
132*425afbabSDavid du Colombier 	if(i8237used >= i8237dma || i8237bva[i8237used] == nil){
133*425afbabSDavid du Colombier 		print("no i8237 DMA bounce buffer < 16MB\n");
1347dd7cddfSDavid du Colombier 		return 1;
1357dd7cddfSDavid du Colombier 	}
136*425afbabSDavid du Colombier 	xp->bva = i8237bva[i8237used++];
137*425afbabSDavid du Colombier 	xp->bpa = PADDR(xp->bva);
1387dd7cddfSDavid du Colombier 	xp->blen = maxtransfer;
139219b2ee8SDavid du Colombier 	xp->len = 0;
140219b2ee8SDavid du Colombier 	xp->isread = 0;
1417dd7cddfSDavid du Colombier 
1427dd7cddfSDavid du Colombier 	return 0;
143219b2ee8SDavid du Colombier }
144219b2ee8SDavid du Colombier 
145219b2ee8SDavid du Colombier /*
1463e12c5d1SDavid du Colombier  *  setup a dma transfer.  if the destination is not in kernel
1473e12c5d1SDavid du Colombier  *  memory, allocate a page for the transfer.
1483e12c5d1SDavid du Colombier  *
1493e12c5d1SDavid du Colombier  *  we assume BIOS has set up the command register before we
1503e12c5d1SDavid du Colombier  *  are booted.
1513e12c5d1SDavid du Colombier  *
1523e12c5d1SDavid du Colombier  *  return the updated transfer length (we can't transfer across 64k
1533e12c5d1SDavid du Colombier  *  boundaries)
1543e12c5d1SDavid du Colombier  */
1553e12c5d1SDavid du Colombier long
dmasetup(int chan,void * va,long len,int isread)1563e12c5d1SDavid du Colombier dmasetup(int chan, void *va, long len, int isread)
1573e12c5d1SDavid du Colombier {
1583e12c5d1SDavid du Colombier 	DMA *dp;
1593e12c5d1SDavid du Colombier 	ulong pa;
1603e12c5d1SDavid du Colombier 	uchar mode;
1617dd7cddfSDavid du Colombier 	DMAxfer *xp;
1623e12c5d1SDavid du Colombier 
1633e12c5d1SDavid du Colombier 	dp = &dma[(chan>>2)&1];
1643e12c5d1SDavid du Colombier 	chan = chan & 3;
1653e12c5d1SDavid du Colombier 	xp = &dp->x[chan];
1663e12c5d1SDavid du Colombier 
1673e12c5d1SDavid du Colombier 	/*
168219b2ee8SDavid du Colombier 	 *  if this isn't kernel memory or crossing 64k boundary or above 16 meg
1697dd7cddfSDavid du Colombier 	 *  use the bounce buffer.
1703e12c5d1SDavid du Colombier 	 */
1714de34a7eSDavid du Colombier 	if((ulong)va < KZERO
1724de34a7eSDavid du Colombier 	|| ((pa=PADDR(va))&0xFFFF0000) != ((pa+len)&0xFFFF0000)
1737dd7cddfSDavid du Colombier 	|| pa >= 16*MB){
1747dd7cddfSDavid du Colombier 		if(xp->bva == nil)
1757dd7cddfSDavid du Colombier 			return -1;
1767dd7cddfSDavid du Colombier 		if(len > xp->blen)
1777dd7cddfSDavid du Colombier 			len = xp->blen;
1783e12c5d1SDavid du Colombier 		if(!isread)
1797dd7cddfSDavid du Colombier 			memmove(xp->bva, va, len);
1803e12c5d1SDavid du Colombier 		xp->va = va;
1813e12c5d1SDavid du Colombier 		xp->len = len;
1823e12c5d1SDavid du Colombier 		xp->isread = isread;
1837dd7cddfSDavid du Colombier 		pa = xp->bpa;
1847dd7cddfSDavid du Colombier 	}
1857dd7cddfSDavid du Colombier 	else
1863e12c5d1SDavid du Colombier 		xp->len = 0;
1873e12c5d1SDavid du Colombier 
1883e12c5d1SDavid du Colombier 	/*
1893e12c5d1SDavid du Colombier 	 * this setup must be atomic
1903e12c5d1SDavid du Colombier 	 */
191219b2ee8SDavid du Colombier 	ilock(dp);
1923e12c5d1SDavid du Colombier 	mode = (isread ? 0x44 : 0x48) | chan;
1933e12c5d1SDavid du Colombier 	outb(dp->mode, mode);	/* single mode dma (give CPU a chance at mem) */
1943e12c5d1SDavid du Colombier 	outb(dp->page[chan], pa>>16);
195219b2ee8SDavid du Colombier 	outb(dp->cbp, 0);		/* set count & address to their first byte */
196219b2ee8SDavid du Colombier 	outb(dp->addr[chan], pa>>dp->shift);		/* set address */
197219b2ee8SDavid du Colombier 	outb(dp->addr[chan], pa>>(8+dp->shift));
198219b2ee8SDavid du Colombier 	outb(dp->count[chan], (len>>dp->shift)-1);		/* set count */
199219b2ee8SDavid du Colombier 	outb(dp->count[chan], ((len>>dp->shift)-1)>>8);
2003e12c5d1SDavid du Colombier 	outb(dp->sbm, chan);		/* enable the channel */
201219b2ee8SDavid du Colombier 	iunlock(dp);
2023e12c5d1SDavid du Colombier 
2033e12c5d1SDavid du Colombier 	return len;
2043e12c5d1SDavid du Colombier }
2053e12c5d1SDavid du Colombier 
2067dd7cddfSDavid du Colombier int
dmadone(int chan)2077dd7cddfSDavid du Colombier dmadone(int chan)
2087dd7cddfSDavid du Colombier {
2097dd7cddfSDavid du Colombier 	DMA *dp;
2107dd7cddfSDavid du Colombier 
2117dd7cddfSDavid du Colombier 	dp = &dma[(chan>>2)&1];
2127dd7cddfSDavid du Colombier 	chan = chan & 3;
2137dd7cddfSDavid du Colombier 
2147dd7cddfSDavid du Colombier 	return inb(dp->cmd) & (1<<chan);
2157dd7cddfSDavid du Colombier }
2167dd7cddfSDavid du Colombier 
2173e12c5d1SDavid du Colombier /*
2183e12c5d1SDavid du Colombier  *  this must be called after a dma has been completed.
2193e12c5d1SDavid du Colombier  *
2203e12c5d1SDavid du Colombier  *  if a page has been allocated for the dma,
2213e12c5d1SDavid du Colombier  *  copy the data into the actual destination
2223e12c5d1SDavid du Colombier  *  and free the page.
2233e12c5d1SDavid du Colombier  */
2243e12c5d1SDavid du Colombier void
dmaend(int chan)2253e12c5d1SDavid du Colombier dmaend(int chan)
2263e12c5d1SDavid du Colombier {
2273e12c5d1SDavid du Colombier 	DMA *dp;
2283e12c5d1SDavid du Colombier 	DMAxfer *xp;
2293e12c5d1SDavid du Colombier 
2303e12c5d1SDavid du Colombier 	dp = &dma[(chan>>2)&1];
2313e12c5d1SDavid du Colombier 	chan = chan & 3;
2323e12c5d1SDavid du Colombier 
2333e12c5d1SDavid du Colombier 	/*
2343e12c5d1SDavid du Colombier 	 *  disable the channel
2353e12c5d1SDavid du Colombier 	 */
236219b2ee8SDavid du Colombier 	ilock(dp);
2373e12c5d1SDavid du Colombier 	outb(dp->sbm, 4|chan);
238219b2ee8SDavid du Colombier 	iunlock(dp);
2393e12c5d1SDavid du Colombier 
2403e12c5d1SDavid du Colombier 	xp = &dp->x[chan];
241219b2ee8SDavid du Colombier 	if(xp->len == 0 || !xp->isread)
2423e12c5d1SDavid du Colombier 		return;
2433e12c5d1SDavid du Colombier 
2443e12c5d1SDavid du Colombier 	/*
2453e12c5d1SDavid du Colombier 	 *  copy out of temporary page
2463e12c5d1SDavid du Colombier 	 */
2477dd7cddfSDavid du Colombier 	memmove(xp->va, xp->bva, xp->len);
2483e12c5d1SDavid du Colombier 	xp->len = 0;
2493e12c5d1SDavid du Colombier }
2507dd7cddfSDavid du Colombier 
2517dd7cddfSDavid du Colombier /*
2527dd7cddfSDavid du Colombier int
2537dd7cddfSDavid du Colombier dmacount(int chan)
2547dd7cddfSDavid du Colombier {
2557dd7cddfSDavid du Colombier 	int     retval;
2567dd7cddfSDavid du Colombier 	DMA     *dp;
2577dd7cddfSDavid du Colombier 
2587dd7cddfSDavid du Colombier 	dp = &dma[(chan>>2)&1];
2597dd7cddfSDavid du Colombier 	outb(dp->cbp, 0);
2607dd7cddfSDavid du Colombier 	retval = inb(dp->count[chan]);
2617dd7cddfSDavid du Colombier 	retval |= inb(dp->count[chan]) << 8;
2627dd7cddfSDavid du Colombier 	return((retval<<dp->shift)+1);
2637dd7cddfSDavid du Colombier }
2647dd7cddfSDavid du Colombier  */
265