/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
/*
 * mtip32xx.h - Header file for the P320 SSD Block Driver
 *   Copyright (C) 2011 Micron Technology, Inc.
 *
 * Portions of this code were derived from works subjected to the
 * following copyright:
 *    Copyright (C) 2009 Integrated Device Technology, Inc.
 */

#ifndef __MTIP32XX_H__
#define __MTIP32XX_H__

#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/rwsem.h>
#include <linux/ata.h>
#include <linux/interrupt.h>

/* Offset of Subsystem Device ID in pci confoguration space */
#define PCI_SUBSYSTEM_DEVICEID 0x2E

/* offset of Device Control register in PCIe extended capabilites space */
#define PCIE_CONFIG_EXT_DEVICE_CONTROL_OFFSET 0x48

/* check for erase mode support during secure erase */
#define MTIP_SEC_ERASE_MODE     0x2

/* # of times to retry timed out/failed IOs */
#define MTIP_MAX_RETRIES 2

/* Various timeout values in ms */
#define MTIP_NCQ_CMD_TIMEOUT_MS      15000
#define MTIP_IOCTL_CMD_TIMEOUT_MS    5000
#define MTIP_INT_CMD_TIMEOUT_MS      5000
#define MTIP_QUIESCE_IO_TIMEOUT_MS   (MTIP_NCQ_CMD_TIMEOUT_MS * \
         (MTIP_MAX_RETRIES + 1))

/* check for timeouts every 500ms */
#define MTIP_TIMEOUT_CHECK_PERIOD 500

/* ftl rebuild */
#define MTIP_FTL_REBUILD_OFFSET  142
#define MTIP_FTL_REBUILD_MAGIC  0xED51
#define MTIP_FTL_REBUILD_TIMEOUT_MS 2400000

/* unaligned IO handling */
#define MTIP_MAX_UNALIGNED_SLOTS 2

/* Macro to extract the tag bit number from a tag value. */
#define MTIP_TAG_BIT(tag) (tag & 0x1F)

/*
 * Macro to extract the tag index from a tag value. The index
 * is used to access the correct s_active/Command Issue register based
 * on the tag value.
 */
#define MTIP_TAG_INDEX(tag) (tag >> 5)

/*
 * Maximum number of scatter gather entries
 * a single command may have.
 */
#define MTIP_MAX_SG  504

/*
 * Maximum number of slot groups (Command Issue & s_active registers)
 * NOTE: This is the driver maximum; check dd->slot_groups for actual value.
 */
#define MTIP_MAX_SLOT_GROUPS 8

/* Internal command tag. */
#define MTIP_TAG_INTERNAL 0

/* Micron Vendor ID & P320x SSD Device ID */
#define PCI_VENDOR_ID_MICRON    0x1344
#define P320H_DEVICE_ID  0x5150
#define P320M_DEVICE_ID  0x5151
#define P320S_DEVICE_ID  0x5152
#define P325M_DEVICE_ID  0x5153
#define P420H_DEVICE_ID  0x5160
#define P420M_DEVICE_ID  0x5161
#define P425M_DEVICE_ID  0x5163

/* Driver name and version strings */
#define MTIP_DRV_NAME  "mtip32xx"
#define MTIP_DRV_VERSION "1.3.1"

/* Maximum number of minor device numbers per device. */
#define MTIP_MAX_MINORS  16

/* Maximum number of supported command slots. */
#define MTIP_MAX_COMMAND_SLOTS (MTIP_MAX_SLOT_GROUPS * 32)

/*
 * Per-tag bitfield size in longs.
 * Linux bit manipulation functions
 * (i.e. test_and_set_bit, find_next_zero_bit)
 * manipulate memory in longs, so we try to make the math work.
 * take the slot groups and find the number of longs, rounding up.
 * Careful! i386 and x86_64 use different size longs!
 */
#define U32_PER_LONG (sizeof(long) / sizeof(u32))
#define SLOTBITS_IN_LONGS ((MTIP_MAX_SLOT_GROUPS + \
     (U32_PER_LONG-1))/U32_PER_LONG)

/* BAR number used to access the HBA registers. */
#define MTIP_ABAR  5

#ifdef DEBUG
 #define dbg_printk(format, arg...) \
 printk(pr_fmt(format), ##arg);
#else
 #define dbg_printk(format, arg...)
#endif

#define MTIP_DFS_MAX_BUF_SIZE 1024

enum {
 /* below are bit numbers in 'flags' defined in mtip_port */
 MTIP_PF_IC_ACTIVE_BIT       = 0, /* pio/ioctl */
 MTIP_PF_EH_ACTIVE_BIT       = 1, /* error handling */
 MTIP_PF_SE_ACTIVE_BIT       = 2, /* secure erase */
 MTIP_PF_DM_ACTIVE_BIT       = 3, /* download microcde */
 MTIP_PF_TO_ACTIVE_BIT       = 9, /* timeout handling */
 MTIP_PF_PAUSE_IO      = ((1 << MTIP_PF_IC_ACTIVE_BIT) |
    (1 << MTIP_PF_EH_ACTIVE_BIT) |
    (1 << MTIP_PF_SE_ACTIVE_BIT) |
    (1 << MTIP_PF_DM_ACTIVE_BIT) |
    (1 << MTIP_PF_TO_ACTIVE_BIT)),
 MTIP_PF_HOST_CAP_64         = 10, /* cache HOST_CAP_64 */

 MTIP_PF_SVC_THD_ACTIVE_BIT  = 4,
 MTIP_PF_ISSUE_CMDS_BIT      = 5,
 MTIP_PF_REBUILD_BIT         = 6,
 MTIP_PF_SVC_THD_STOP_BIT    = 8,

 MTIP_PF_SVC_THD_WORK = ((1 << MTIP_PF_EH_ACTIVE_BIT) |
      (1 << MTIP_PF_ISSUE_CMDS_BIT) |
      (1 << MTIP_PF_REBUILD_BIT) |
      (1 << MTIP_PF_SVC_THD_STOP_BIT) |
      (1 << MTIP_PF_TO_ACTIVE_BIT)),

 /* below are bit numbers in 'dd_flag' defined in driver_data */
 MTIP_DDF_SEC_LOCK_BIT     = 0,
 MTIP_DDF_REMOVE_PENDING_BIT = 1,
 MTIP_DDF_OVER_TEMP_BIT      = 2,
 MTIP_DDF_WRITE_PROTECT_BIT  = 3,
 MTIP_DDF_CLEANUP_BIT        = 5,
 MTIP_DDF_RESUME_BIT         = 6,
 MTIP_DDF_INIT_DONE_BIT      = 7,
 MTIP_DDF_REBUILD_FAILED_BIT = 8,

 MTIP_DDF_STOP_IO      = ((1 << MTIP_DDF_REMOVE_PENDING_BIT) |
    (1 << MTIP_DDF_SEC_LOCK_BIT) |
    (1 << MTIP_DDF_OVER_TEMP_BIT) |
    (1 << MTIP_DDF_WRITE_PROTECT_BIT) |
    (1 << MTIP_DDF_REBUILD_FAILED_BIT)),

};

struct smart_attr {
 u8 attr_id;
 __le16 flags;
 u8 cur;
 u8 worst;
 __le32 data;
 u8 res[3];
} __packed;

struct mtip_work {
 struct work_struct work;
 void *port;
 int cpu_binding;
 u32 completed;
} ____cacheline_aligned_in_smp;

#define DEFINE_HANDLER(group)                                  \
 void mtip_workq_sdbf##group(struct work_struct *work)       \
 {                                                      \
  struct mtip_work *w = (struct mtip_work *) work;         \
  mtip_workq_sdbfx(w->port, group, w->completed);     \
 }

/* Register Frame Information Structure (FIS), host to device. */
struct host_to_dev_fis {
 /*
  * FIS type.
  * - 27h Register FIS, host to device.
  * - 34h Register FIS, device to host.
  * - 39h DMA Activate FIS, device to host.
  * - 41h DMA Setup FIS, bi-directional.
  * - 46h Data FIS, bi-directional.
  * - 58h BIST Activate FIS, bi-directional.
  * - 5Fh PIO Setup FIS, device to host.
  * - A1h Set Device Bits FIS, device to host.
 */
 unsigned char type;
 unsigned char opts;
 unsigned char command;
 unsigned char features;

 union {
  unsigned char lba_low;
  unsigned char sector;
 };
 union {
  unsigned char lba_mid;
  unsigned char cyl_low;
 };
 union {
  unsigned char lba_hi;
  unsigned char cyl_hi;
 };
 union {
  unsigned char device;
  unsigned char head;
 };

 union {
  unsigned char lba_low_ex;
  unsigned char sector_ex;
 };
 union {
  unsigned char lba_mid_ex;
  unsigned char cyl_low_ex;
 };
 union {
  unsigned char lba_hi_ex;
  unsigned char cyl_hi_ex;
 };
 unsigned char features_ex;

 unsigned char sect_count;
 unsigned char sect_cnt_ex;
 unsigned char res2;
 unsigned char control;

 unsigned int res3;
};

/* Command header structure. */
struct mtip_cmd_hdr {
 /*
  * Command options.
  * - Bits 31:16 Number of PRD entries.
  * - Bits 15:8 Unused in this implementation.
  * - Bit 7 Prefetch bit, informs the drive to prefetch PRD entries.
  * - Bit 6 Write bit, should be set when writing data to the device.
  * - Bit 5 Unused in this implementation.
  * - Bits 4:0 Length of the command FIS in DWords (DWord = 4 bytes).
 */
 __le32 opts;
 /* This field is unsed when using NCQ. */
 union {
  __le32 byte_count;
  __le32 status;
 };
 /*
  * Lower 32 bits of the command table address associated with this
  * header. The command table addresses must be 128 byte aligned.
 */
 __le32 ctba;
 /*
  * If 64 bit addressing is used this field is the upper 32 bits
  * of the command table address associated with this command.
 */
 __le32 ctbau;
 /* Reserved and unused. */
 u32 res[4];
};

/* Command scatter gather structure (PRD). */
struct mtip_cmd_sg {
 /*
  * Low 32 bits of the data buffer address. For P320 this
  * address must be 8 byte aligned signified by bits 2:0 being
  * set to 0.
 */
 __le32 dba;
 /*
  * When 64 bit addressing is used this field is the upper
  * 32 bits of the data buffer address.
 */
 __le32 dba_upper;
 /* Unused. */
 __le32 reserved;
 /*
  * Bit 31: interrupt when this data block has been transferred.
  * Bits 30..22: reserved
  * Bits 21..0: byte count (minus 1).  For P320 the byte count must be
  * 8 byte aligned signified by bits 2:0 being set to 1.
 */
 __le32 info;
};
struct mtip_port;

struct mtip_int_cmd;

/* Structure used to describe a command. */
struct mtip_cmd {
 void *command; /* ptr to command table entry */

 dma_addr_t command_dma; /* corresponding physical address */

 int scatter_ents; /* Number of scatter list entries used */

 int unaligned; /* command is unaligned on 4k boundary */

 union {
  struct scatterlist sg[MTIP_MAX_SG]; /* Scatter list entries */
  struct mtip_int_cmd *icmd;
 };

 int retries; /* The number of retries left for this command. */

 int direction; /* Data transfer direction */
 blk_status_t status;
};

/* Structure used to describe a port. */
struct mtip_port {
 /* Pointer back to the driver data for this port. */
 struct driver_data *dd;
 /*
  * Used to determine if the data pointed to by the
  * identify field is valid.
 */
 unsigned long identify_valid;
 /* Base address of the memory mapped IO for the port. */
 void __iomem *mmio;
 /* Array of pointers to the memory mapped s_active registers. */
 void __iomem *s_active[MTIP_MAX_SLOT_GROUPS];
 /* Array of pointers to the memory mapped completed registers. */
 void __iomem *completed[MTIP_MAX_SLOT_GROUPS];
 /* Array of pointers to the memory mapped Command Issue registers. */
 void __iomem *cmd_issue[MTIP_MAX_SLOT_GROUPS];
 /*
  * Pointer to the beginning of the command header memory as used
  * by the driver.
 */
 void *command_list;
 /*
  * Pointer to the beginning of the command header memory as used
  * by the DMA.
 */
 dma_addr_t command_list_dma;
 /*
  * Pointer to the beginning of the RX FIS memory as used
  * by the driver.
 */
 void *rxfis;
 /*
  * Pointer to the beginning of the RX FIS memory as used
  * by the DMA.
 */
 dma_addr_t rxfis_dma;
 /*
  * Pointer to the DMA region for RX Fis, Identify, RLE10, and SMART
 */
 void *block1;
 /*
  * DMA address of region for RX Fis, Identify, RLE10, and SMART
 */
 dma_addr_t block1_dma;
 /*
  * Pointer to the beginning of the identify data memory as used
  * by the driver.
 */
 u16 *identify;
 /*
  * Pointer to the beginning of the identify data memory as used
  * by the DMA.
 */
 dma_addr_t identify_dma;
 /*
  * Pointer to the beginning of a sector buffer that is used
  * by the driver when issuing internal commands.
 */
 u16 *sector_buffer;
 /*
  * Pointer to the beginning of a sector buffer that is used
  * by the DMA when the driver issues internal commands.
 */
 dma_addr_t sector_buffer_dma;

 u16 *log_buf;
 dma_addr_t log_buf_dma;

 u8 *smart_buf;
 dma_addr_t smart_buf_dma;

 /*
  * used to queue commands when an internal command is in progress
  * or error handling is active
 */
 unsigned long cmds_to_issue[SLOTBITS_IN_LONGS];
 /* Used by mtip_service_thread to wait for an event */
 wait_queue_head_t svc_wait;
 /*
  * indicates the state of the port. Also, helps the service thread
  * to determine its action on wake up.
 */
 unsigned long flags;
 /*
  * Timer used to complete commands that have been active for too long.
 */
 unsigned long ic_pause_timer;

 /* Counter to control queue depth of unaligned IOs */
 atomic_t cmd_slot_unal;

 /* Spinlock for working around command-issue bug. */
 spinlock_t cmd_issue_lock[MTIP_MAX_SLOT_GROUPS];
};

/*
 * Driver private data structure.
 *
 * One structure is allocated per probed device.
 */
struct driver_data {
 void __iomem *mmio; /* Base address of the HBA registers. */

 int major; /* Major device number. */

 int instance; /* Instance number. First device probed is 0, ... */

 struct gendisk *disk; /* Pointer to our gendisk structure. */

 struct pci_dev *pdev; /* Pointer to the PCI device structure. */

 struct request_queue *queue; /* Our request queue. */

 struct blk_mq_tag_set tags; /* blk_mq tags */

 struct mtip_port *port; /* Pointer to the port data structure. */

 unsigned product_type; /* magic value declaring the product type */

 unsigned slot_groups; /* number of slot groups the product supports */

 unsigned long index; /* Index to determine the disk name */

 unsigned long dd_flag; /* NOTE: use atomic bit operations on this */

 struct task_struct *mtip_svc_handler; /* task_struct of svc thd */

 struct dentry *dfs_node;

 bool sr;

 int numa_node; /* NUMA support */

 char workq_name[32];

 struct workqueue_struct *isr_workq;

 atomic_t irq_workers_active;

 struct mtip_work work[MTIP_MAX_SLOT_GROUPS];

 int isr_binding;

 int unal_qdepth; /* qdepth of unaligned IO queue */
};

#endif