mirror of
https://github.com/LadybirdBrowser/ladybird.git
synced 2024-11-23 08:00:20 +00:00
IDEDiskDevice: Add support for DMA reads.
I've only tested this with the PIIX3 chipset QEMU emulates, but it works pretty well here. GCC compile times are cut roughly in half :^)
This commit is contained in:
parent
1fd90b09f8
commit
c818773983
Notes:
sideshowbarker
2024-07-19 14:01:38 +09:00
Author: https://github.com/awesomekling Commit: https://github.com/SerenityOS/serenity/commit/c818773983d
2 changed files with 186 additions and 1 deletions
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@ -15,6 +15,74 @@
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#define IDE0_STATUS 0x1F7
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#define IDE0_STATUS 0x1F7
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#define IDE0_COMMAND 0x1F7
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#define IDE0_COMMAND 0x1F7
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#define ATA_SR_BSY 0x80
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#define ATA_SR_DRDY 0x40
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#define ATA_SR_DF 0x20
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#define ATA_SR_DSC 0x10
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#define ATA_SR_DRQ 0x08
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#define ATA_SR_CORR 0x04
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#define ATA_SR_IDX 0x02
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#define ATA_SR_ERR 0x01
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#define ATA_ER_BBK 0x80
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#define ATA_ER_UNC 0x40
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#define ATA_ER_MC 0x20
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#define ATA_ER_IDNF 0x10
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#define ATA_ER_MCR 0x08
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#define ATA_ER_ABRT 0x04
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#define ATA_ER_TK0NF 0x02
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#define ATA_ER_AMNF 0x01
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#define ATA_CMD_READ_PIO 0x20
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#define ATA_CMD_READ_PIO_EXT 0x24
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#define ATA_CMD_READ_DMA 0xC8
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#define ATA_CMD_READ_DMA_EXT 0x25
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#define ATA_CMD_WRITE_PIO 0x30
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#define ATA_CMD_WRITE_PIO_EXT 0x34
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#define ATA_CMD_WRITE_DMA 0xCA
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#define ATA_CMD_WRITE_DMA_EXT 0x35
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#define ATA_CMD_CACHE_FLUSH 0xE7
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#define ATA_CMD_CACHE_FLUSH_EXT 0xEA
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#define ATA_CMD_PACKET 0xA0
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#define ATA_CMD_IDENTIFY_PACKET 0xA1
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#define ATA_CMD_IDENTIFY 0xEC
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#define ATAPI_CMD_READ 0xA8
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#define ATAPI_CMD_EJECT 0x1B
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#define ATA_IDENT_DEVICETYPE 0
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#define ATA_IDENT_CYLINDERS 2
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#define ATA_IDENT_HEADS 6
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#define ATA_IDENT_SECTORS 12
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#define ATA_IDENT_SERIAL 20
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#define ATA_IDENT_MODEL 54
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#define ATA_IDENT_CAPABILITIES 98
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#define ATA_IDENT_FIELDVALID 106
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#define ATA_IDENT_MAX_LBA 120
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#define ATA_IDENT_COMMANDSETS 164
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#define ATA_IDENT_MAX_LBA_EXT 200
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#define IDE_ATA 0x00
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#define IDE_ATAPI 0x01
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#define ATA_REG_DATA 0x00
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#define ATA_REG_ERROR 0x01
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#define ATA_REG_FEATURES 0x01
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#define ATA_REG_SECCOUNT0 0x02
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#define ATA_REG_LBA0 0x03
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||||||
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#define ATA_REG_LBA1 0x04
|
||||||
|
#define ATA_REG_LBA2 0x05
|
||||||
|
#define ATA_REG_HDDEVSEL 0x06
|
||||||
|
#define ATA_REG_COMMAND 0x07
|
||||||
|
#define ATA_REG_STATUS 0x07
|
||||||
|
#define ATA_REG_SECCOUNT1 0x08
|
||||||
|
#define ATA_REG_LBA3 0x09
|
||||||
|
#define ATA_REG_LBA4 0x0A
|
||||||
|
#define ATA_REG_LBA5 0x0B
|
||||||
|
#define ATA_REG_CONTROL 0x0C
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||||||
|
#define ATA_REG_ALTSTATUS 0x0C
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||||||
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#define ATA_REG_DEVADDRESS 0x0D
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enum IDECommand : byte {
|
enum IDECommand : byte {
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IDENTIFY_DRIVE = 0xEC,
|
IDENTIFY_DRIVE = 0xEC,
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||||||
READ_SECTORS = 0x21,
|
READ_SECTORS = 0x21,
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||||||
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@ -60,6 +128,8 @@ unsigned IDEDiskDevice::block_size() const
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bool IDEDiskDevice::read_block(unsigned index, byte* out) const
|
bool IDEDiskDevice::read_block(unsigned index, byte* out) const
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{
|
{
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||||||
|
if (m_bus_master_base)
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||||||
|
return const_cast<IDEDiskDevice&>(*this).read_sector_with_dma(index, out);
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||||||
return const_cast<IDEDiskDevice&>(*this).read_sectors(index, 1, out);
|
return const_cast<IDEDiskDevice&>(*this).read_sectors(index, 1, out);
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
@ -116,6 +186,15 @@ void IDEDiskDevice::handle_irq()
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void IDEDiskDevice::initialize()
|
void IDEDiskDevice::initialize()
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{
|
{
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static const PCI::ID piix3_ide_id = { 0x8086, 0x7010 };
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||||||
|
static const PCI::ID piix4_ide_id = { 0x8086, 0x7111 };
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||||||
|
PCI::enumerate_all([this] (const PCI::Address& address, PCI::ID id) {
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||||||
|
if (id == piix3_ide_id || id == piix4_ide_id) {
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|
m_pci_address = address;
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||||||
|
kprintf("PIIX%u IDE device found!\n", id == piix3_ide_id ? 3 : 4);
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||||||
|
}
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||||||
|
});
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||||||
|
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||||||
#ifdef DISK_DEBUG
|
#ifdef DISK_DEBUG
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||||||
byte status = IO::in8(IDE0_STATUS);
|
byte status = IO::in8(IDE0_STATUS);
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||||||
kprintf("initial status: ");
|
kprintf("initial status: ");
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||||||
|
@ -163,6 +242,98 @@ void IDEDiskDevice::initialize()
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m_heads,
|
m_heads,
|
||||||
m_sectors_per_track
|
m_sectors_per_track
|
||||||
);
|
);
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||||||
|
// Let's try to set up DMA transfers.
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|
if (!m_pci_address.is_null()) {
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|
m_prdt.end_of_table = 0x8000;
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|
PCI::enable_bus_mastering(m_pci_address);
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||||||
|
m_bus_master_base = PCI::get_BAR4(m_pci_address) & 0xfffc;
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||||||
|
dbgprintf("PIIX Bus master IDE: I/O @ %x\n", m_bus_master_base);
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|
}
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||||||
|
}
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|
static void wait_400ns(word io_base)
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{
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for (int i = 0; i < 4; ++i)
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|
IO::in8(io_base + ATA_REG_ALTSTATUS);
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||||||
|
}
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|
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|
bool IDEDiskDevice::read_sector_with_dma(dword lba, byte* outbuf)
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|
{
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|
LOCKER(m_lock);
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#ifdef DISK_DEBUG
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|
dbgprintf("%s(%u): IDEDiskDevice::read_sector_with_dma (%u) -> %p\n",
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|
current->process().name().characters(),
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|
current->pid(), lba, outbuf);
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|
#endif
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|
disable_irq();
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m_prdt.offset = PhysicalAddress((dword)outbuf);
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m_prdt.size = 512;
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// Stop bus master
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IO::out8(m_bus_master_base, 0);
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// Write the PRDT location
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IO::out32(m_bus_master_base + 4, (dword)&m_prdt);
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|
// Turn on "Interrupt" and "Error" flag. The error flag should be cleared by hardware.
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|
IO::out8(m_bus_master_base + 2, IO::in8(m_bus_master_base + 2) | 0x6);
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|
// Set transfer direction
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|
IO::out8(m_bus_master_base, 0x8);
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m_interrupted = false;
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enable_irq();
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while (IO::in8(IDE0_STATUS) & BUSY);
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word io_base = 0x1f0;
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bool is_slave = false;
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IO::out8(io_base + ATA_REG_CONTROL, 0);
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|
IO::out8(io_base + ATA_REG_HDDEVSEL, 0xe0 | (is_slave << 4));
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|
wait_400ns(io_base);
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|
IO::out8(io_base + ATA_REG_FEATURES, 0);
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|
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||||||
|
IO::out8(io_base + ATA_REG_SECCOUNT0, 0);
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||||||
|
IO::out8(io_base + ATA_REG_LBA0, 0);
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||||||
|
IO::out8(io_base + ATA_REG_LBA1, 0);
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||||||
|
IO::out8(io_base + ATA_REG_LBA2, 0);
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||||||
|
|
||||||
|
IO::out8(io_base + ATA_REG_SECCOUNT0, 1);
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||||||
|
IO::out8(io_base + ATA_REG_LBA0, (lba & 0x000000ff) >> 0);
|
||||||
|
IO::out8(io_base + ATA_REG_LBA1, (lba & 0x0000ff00) >> 8);
|
||||||
|
IO::out8(io_base + ATA_REG_LBA2, (lba & 0x00ff0000) >> 16);
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||||||
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for (;;) {
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|
auto status = IO::in8(io_base + ATA_REG_STATUS);
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||||||
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if (!(status & ATA_SR_BSY) && (status & ATA_SR_DRDY))
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|
break;
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}
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||||||
|
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||||||
|
IO::out8(io_base + ATA_REG_COMMAND, ATA_CMD_READ_DMA_EXT);
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||||||
|
wait_400ns(io_base);
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||||||
|
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||||||
|
// Start bus master
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||||||
|
IO::out8(m_bus_master_base, 0x9);
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||||||
|
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||||||
|
for (;;) {
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||||||
|
auto status = IO::in8(m_bus_master_base + 2);
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||||||
|
auto dstatus = IO::in8(io_base + ATA_REG_STATUS);
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||||||
|
if (!(status & 4))
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
if (!(dstatus & ATA_SR_BSY))
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
disable_irq();
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||||||
|
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||||||
|
// I read somewhere that this may trigger a cache flush so let's do it.
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|
IO::out8(m_bus_master_base + 2, IO::in8(m_bus_master_base + 2) | 0x6);
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return true;
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||||||
}
|
}
|
||||||
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||||||
bool IDEDiskDevice::read_sectors(dword start_sector, word count, byte* outbuf)
|
bool IDEDiskDevice::read_sectors(dword start_sector, word count, byte* outbuf)
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||||||
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@ -3,9 +3,19 @@
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#include <Kernel/Lock.h>
|
#include <Kernel/Lock.h>
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||||||
#include <AK/RetainPtr.h>
|
#include <AK/RetainPtr.h>
|
||||||
#include <Kernel/Devices/DiskDevice.h>
|
#include <Kernel/Devices/DiskDevice.h>
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||||||
#include "IRQHandler.h"
|
#include <Kernel/IRQHandler.h>
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||||||
|
#include <Kernel/PCI.h>
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||||||
|
#include <Kernel/PhysicalAddress.h>
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|
#include <Kernel/VM/PhysicalPage.h>
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struct PhysicalRegionDescriptor {
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PhysicalAddress offset;
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word size { 0 };
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word end_of_table { 0 };
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};
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class IDEDiskDevice final : public IRQHandler, public DiskDevice {
|
class IDEDiskDevice final : public IRQHandler, public DiskDevice {
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AK_MAKE_ETERNAL
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public:
|
public:
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||||||
static Retained<IDEDiskDevice> create();
|
static Retained<IDEDiskDevice> create();
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||||||
virtual ~IDEDiskDevice() override;
|
virtual ~IDEDiskDevice() override;
|
||||||
|
@ -27,6 +37,7 @@ private:
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||||||
|
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||||||
void initialize();
|
void initialize();
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bool wait_for_irq();
|
bool wait_for_irq();
|
||||||
|
bool read_sector_with_dma(dword sector, byte*);
|
||||||
bool read_sectors(dword start_sector, word count, byte* buffer);
|
bool read_sectors(dword start_sector, word count, byte* buffer);
|
||||||
bool write_sectors(dword start_sector, word count, const byte* data);
|
bool write_sectors(dword start_sector, word count, const byte* data);
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -37,5 +48,8 @@ private:
|
||||||
volatile bool m_interrupted { false };
|
volatile bool m_interrupted { false };
|
||||||
volatile byte m_device_error { 0 };
|
volatile byte m_device_error { 0 };
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||||||
|
|
||||||
|
PCI::Address m_pci_address;
|
||||||
|
PhysicalRegionDescriptor m_prdt;
|
||||||
|
word m_bus_master_base { 0 };
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
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