xref: /DragonOS/kernel/src/driver/disk/ahci/mod.rs (revision 816ee5ae545b60612055c939351911d6cf601c2e)
1004e86ffSlogin // 导出 ahci 相关的 module
2004e86ffSlogin pub mod ahci_inode;
3004e86ffSlogin pub mod ahcidisk;
4004e86ffSlogin pub mod hba;
5004e86ffSlogin 
6*816ee5aeSLoGin use crate::arch::MMArch;
7b087521eSChiichen use crate::driver::base::block::disk_info::BLK_GF_AHCI;
8eb49bb99S曾俊 use crate::driver::block::cache::cached_block_device::BlockCache;
9004e86ffSlogin // 依赖的rust工具包
108d94ea66SYJwu2023 use crate::driver::pci::pci::{
118d94ea66SYJwu2023     get_pci_device_structure_mut, PciDeviceStructure, PCI_DEVICE_LINKEDLIST,
128d94ea66SYJwu2023 };
13004e86ffSlogin use crate::filesystem::devfs::devfs_register;
142eab6dd7S曾俊 
152eab6dd7S曾俊 use crate::driver::disk::ahci::{
16004e86ffSlogin     ahcidisk::LockedAhciDisk,
17004e86ffSlogin     hba::HbaMem,
18004e86ffSlogin     hba::{HbaPort, HbaPortType},
19004e86ffSlogin };
202eab6dd7S曾俊 use crate::libs::rwlock::RwLockWriteGuard;
212eab6dd7S曾俊 use crate::libs::spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard};
22*816ee5aeSLoGin use crate::mm::{MemoryManagementArch, VirtAddr};
23004e86ffSlogin use ahci_inode::LockedAhciInode;
24b5b571e0SLoGin use alloc::{boxed::Box, collections::LinkedList, format, string::String, sync::Arc, vec::Vec};
258d94ea66SYJwu2023 use core::sync::atomic::compiler_fence;
262eab6dd7S曾俊 use log::{debug, error};
2791e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
28004e86ffSlogin 
29004e86ffSlogin // 仅module内可见 全局数据区  hbr_port, disks
30004e86ffSlogin static LOCKED_HBA_MEM_LIST: SpinLock<Vec<&mut HbaMem>> = SpinLock::new(Vec::new());
31004e86ffSlogin static LOCKED_DISKS_LIST: SpinLock<Vec<Arc<LockedAhciDisk>>> = SpinLock::new(Vec::new());
32004e86ffSlogin 
338d94ea66SYJwu2023 const AHCI_CLASS: u8 = 0x1;
348d94ea66SYJwu2023 const AHCI_SUBCLASS: u8 = 0x6;
358d94ea66SYJwu2023 
36004e86ffSlogin /* TFES - Task File Error Status */
37004e86ffSlogin #[allow(non_upper_case_globals)]
38004e86ffSlogin pub const HBA_PxIS_TFES: u32 = 1 << 30;
39004e86ffSlogin 
408d94ea66SYJwu2023 /// @brief 寻找所有的ahci设备
418d94ea66SYJwu2023 /// @param list 链表的写锁
428d94ea66SYJwu2023 /// @return Result<Vec<&'a mut Box<dyn PciDeviceStructure>>, SystemError>   成功则返回包含所有ahci设备结构体的可变引用的链表,失败则返回err
438d94ea66SYJwu2023 fn ahci_device_search<'a>(
448d94ea66SYJwu2023     list: &'a mut RwLockWriteGuard<'_, LinkedList<Box<dyn PciDeviceStructure>>>,
458d94ea66SYJwu2023 ) -> Result<Vec<&'a mut Box<dyn PciDeviceStructure>>, SystemError> {
468d94ea66SYJwu2023     let result = get_pci_device_structure_mut(list, AHCI_CLASS, AHCI_SUBCLASS);
478d94ea66SYJwu2023 
488d94ea66SYJwu2023     if result.is_empty() {
498d94ea66SYJwu2023         return Err(SystemError::ENODEV);
508d94ea66SYJwu2023     }
511496ba7bSLoGin 
521496ba7bSLoGin     return Ok(result);
538d94ea66SYJwu2023 }
548d94ea66SYJwu2023 
55004e86ffSlogin /// @brief: 初始化 ahci
561496ba7bSLoGin pub fn ahci_init() -> Result<(), SystemError> {
578d94ea66SYJwu2023     let mut list = PCI_DEVICE_LINKEDLIST.write();
588d94ea66SYJwu2023     let ahci_device = ahci_device_search(&mut list)?;
59004e86ffSlogin     // 全局数据 - 列表
60004e86ffSlogin     let mut disks_list = LOCKED_DISKS_LIST.lock();
61004e86ffSlogin 
628d94ea66SYJwu2023     for device in ahci_device {
638d94ea66SYJwu2023         let standard_device = device.as_standard_device_mut().unwrap();
648d94ea66SYJwu2023         standard_device.bar_ioremap();
657ae679ddSLoGin         // 对于每一个ahci控制器分配一块空间
66004e86ffSlogin         let ahci_port_base_vaddr =
67004e86ffSlogin             Box::leak(Box::new([0u8; (1 << 20) as usize])) as *mut u8 as usize;
688d94ea66SYJwu2023         let virtaddr = standard_device
698d94ea66SYJwu2023             .bar()
708d94ea66SYJwu2023             .ok_or(SystemError::EACCES)?
718d94ea66SYJwu2023             .get_bar(5)
728d94ea66SYJwu2023             .or(Err(SystemError::EACCES))?
738d94ea66SYJwu2023             .virtual_address()
748d94ea66SYJwu2023             .unwrap();
75004e86ffSlogin         // 最后把这个引用列表放入到全局列表
76004e86ffSlogin         let mut hba_mem_list = LOCKED_HBA_MEM_LIST.lock();
778d94ea66SYJwu2023         //这里两次unsafe转引用规避rust只能有一个可变引用的检查,提高运行速度
782dd9f0c7SLoGin         let hba_mem = unsafe { (virtaddr.data() as *mut HbaMem).as_mut().unwrap() };
792dd9f0c7SLoGin         hba_mem_list.push(unsafe { (virtaddr.data() as *mut HbaMem).as_mut().unwrap() });
808d94ea66SYJwu2023         let pi = volatile_read!(hba_mem.pi);
818d94ea66SYJwu2023         let hba_mem_index = hba_mem_list.len() - 1;
82004e86ffSlogin         drop(hba_mem_list);
83004e86ffSlogin         // 初始化所有的port
84004e86ffSlogin         let mut id = 0;
85004e86ffSlogin         for j in 0..32 {
86004e86ffSlogin             if (pi >> j) & 1 > 0 {
878d94ea66SYJwu2023                 let hba_mem_list = LOCKED_HBA_MEM_LIST.lock();
888d94ea66SYJwu2023                 let hba_mem_port = &mut hba_mem.ports[j];
898d94ea66SYJwu2023                 let tp = hba_mem_port.check_type();
90004e86ffSlogin                 match tp {
91004e86ffSlogin                     HbaPortType::None => {
922eab6dd7S曾俊                         debug!("<ahci_rust_init> Find a None type Disk.");
93004e86ffSlogin                     }
94004e86ffSlogin                     HbaPortType::Unknown(err) => {
952eab6dd7S曾俊                         debug!("<ahci_rust_init> Find a Unknown({:?}) type Disk.", err);
96004e86ffSlogin                     }
97004e86ffSlogin                     _ => {
982eab6dd7S曾俊                         debug!("<ahci_rust_init> Find a {:?} type Disk.", tp);
99004e86ffSlogin 
100004e86ffSlogin                         // 计算地址
101*816ee5aeSLoGin                         let fb = unsafe {
102*816ee5aeSLoGin                             MMArch::virt_2_phys(VirtAddr::new(
103*816ee5aeSLoGin                                 ahci_port_base_vaddr + (32 << 10) + (j << 8),
104*816ee5aeSLoGin                             ))
105*816ee5aeSLoGin                         }
106*816ee5aeSLoGin                         .unwrap()
107*816ee5aeSLoGin                         .data();
108*816ee5aeSLoGin                         let clb = unsafe {
109*816ee5aeSLoGin                             MMArch::virt_2_phys(VirtAddr::new(ahci_port_base_vaddr + (j << 10)))
110*816ee5aeSLoGin                                 .unwrap()
111*816ee5aeSLoGin                                 .data()
112*816ee5aeSLoGin                         };
113004e86ffSlogin                         let ctbas = (0..32)
114*816ee5aeSLoGin                             .map(|x| unsafe {
115*816ee5aeSLoGin                                 MMArch::virt_2_phys(VirtAddr::new(
116004e86ffSlogin                                     ahci_port_base_vaddr + (40 << 10) + (j << 13) + (x << 8),
117*816ee5aeSLoGin                                 ))
118*816ee5aeSLoGin                                 .unwrap()
119*816ee5aeSLoGin                                 .data() as u64
120004e86ffSlogin                             })
121004e86ffSlogin                             .collect::<Vec<_>>();
122004e86ffSlogin 
123004e86ffSlogin                         // 初始化 port
1248d94ea66SYJwu2023                         hba_mem_port.init(clb as u64, fb as u64, &ctbas);
125004e86ffSlogin                         drop(hba_mem_list);
126004e86ffSlogin                         compiler_fence(core::sync::atomic::Ordering::SeqCst);
127004e86ffSlogin                         // 创建 disk
128004e86ffSlogin                         disks_list.push(LockedAhciDisk::new(
129004e86ffSlogin                             format!("ahci_disk_{}", id),
130004e86ffSlogin                             BLK_GF_AHCI,
1318d94ea66SYJwu2023                             hba_mem_index as u8,
132004e86ffSlogin                             j as u8,
133004e86ffSlogin                         )?);
134004e86ffSlogin                         id += 1; // ID 从0开始
135004e86ffSlogin 
1362eab6dd7S曾俊                         debug!("start register ahci device");
137004e86ffSlogin 
138004e86ffSlogin                         // 挂载到devfs上面去
139004e86ffSlogin                         let ret = devfs_register(
140004e86ffSlogin                             format!("ahci_{}", id).as_str(),
141004e86ffSlogin                             LockedAhciInode::new(disks_list.last().unwrap().clone()),
142004e86ffSlogin                         );
143004e86ffSlogin                         if let Err(err) = ret {
1442eab6dd7S曾俊                             error!(
145676b8ef6SMork                                 "Ahci_{} ctrl = {}, port = {} failed to register, error code = {:?}",
146004e86ffSlogin                                 id,
1478d94ea66SYJwu2023                                 hba_mem_index as u8,
148004e86ffSlogin                                 j,
149004e86ffSlogin                                 err
150004e86ffSlogin                             );
151004e86ffSlogin                         }
152004e86ffSlogin                     }
153004e86ffSlogin                 }
154004e86ffSlogin             }
155004e86ffSlogin         }
156eb49bb99S曾俊         BlockCache::init();
157004e86ffSlogin     }
158004e86ffSlogin 
159004e86ffSlogin     compiler_fence(core::sync::atomic::Ordering::SeqCst);
160004e86ffSlogin     return Ok(());
161004e86ffSlogin }
162004e86ffSlogin 
163004e86ffSlogin /// @brief: 获取所有的 disk
164004e86ffSlogin #[allow(dead_code)]
165004e86ffSlogin pub fn disks() -> Vec<Arc<LockedAhciDisk>> {
166004e86ffSlogin     let disks_list = LOCKED_DISKS_LIST.lock();
167004e86ffSlogin     return disks_list.clone();
168004e86ffSlogin }
169004e86ffSlogin 
170004e86ffSlogin /// @brief: 通过 name 获取 disk
171676b8ef6SMork pub fn get_disks_by_name(name: String) -> Result<Arc<LockedAhciDisk>, SystemError> {
172004e86ffSlogin     let disks_list: SpinLockGuard<Vec<Arc<LockedAhciDisk>>> = LOCKED_DISKS_LIST.lock();
1738d94ea66SYJwu2023     let result = disks_list
1748d94ea66SYJwu2023         .iter()
1758d94ea66SYJwu2023         .find(|x| x.0.lock().name == name)
1768d94ea66SYJwu2023         .ok_or(SystemError::ENXIO)?
1778d94ea66SYJwu2023         .clone();
1788d94ea66SYJwu2023     return Ok(result);
179004e86ffSlogin }
180004e86ffSlogin 
181004e86ffSlogin /// @brief: 通过 ctrl_num 和 port_num 获取 port
1828d94ea66SYJwu2023 fn _port(ctrl_num: u8, port_num: u8) -> &'static mut HbaPort {
183004e86ffSlogin     let list: SpinLockGuard<Vec<&mut HbaMem>> = LOCKED_HBA_MEM_LIST.lock();
184004e86ffSlogin     let port: &HbaPort = &list[ctrl_num as usize].ports[port_num as usize];
1858d94ea66SYJwu2023 
186004e86ffSlogin     return unsafe { (port as *const HbaPort as *mut HbaPort).as_mut().unwrap() };
187004e86ffSlogin }
188