arch/m68k/mac/via.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *      6522 Versatile Interface Adapter (VIA)
   4  *
   5  *      There are two of these on the Mac II. Some IRQs are vectored
   6  *      via them as are assorted bits and bobs - eg RTC, ADB.
   7  *
   8  * CSA: Motorola seems to have removed documentation on the 6522 from
   9  * their web site; try
  10  *     http://nerini.drf.com/vectrex/other/text/chips/6522/
  11  *     http://www.zymurgy.net/classic/vic20/vicdet1.htm
  12  * and
  13  *     http://193.23.168.87/mikro_laborversuche/via_iobaustein/via6522_1.html
  14  * for info.  A full-text web search on 6522 AND VIA will probably also
  15  * net some usefulness. <cananian@alumni.princeton.edu> 20apr1999
  16  *
  17  * Additional data is here (the SY6522 was used in the Mac II etc):
  18  *     http://www.6502.org/documents/datasheets/synertek/synertek_sy6522.pdf
  19  *     http://www.6502.org/documents/datasheets/synertek/synertek_sy6522_programming_reference.pdf
  20  *
  21  * PRAM/RTC access algorithms are from the NetBSD RTC toolkit version 1.08b
  22  * by Erik Vogan and adapted to Linux by Joshua M. Thompson (funaho@jurai.org)
  23  *
  24  */
  25
  26 #include <linux/types.h>
  27 #include <linux/kernel.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/delay.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/module.h>
  32 #include <linux/irq.h>
  33
  34 #include <asm/macintosh.h>
  35 #include <asm/macints.h>
  36 #include <asm/mac_via.h>
  37 #include <asm/mac_psc.h>
  38 #include <asm/mac_oss.h>
  39
  40 volatile __u8 *via1, *via2;
  41 int rbv_present;
  42 int via_alt_mapping;
  43 EXPORT_SYMBOL(via_alt_mapping);
  44 static __u8 rbv_clear;
  45
  46 /*
  47  * Globals for accessing the VIA chip registers without having to
  48  * check if we're hitting a real VIA or an RBV. Normally you could
  49  * just hit the combined register (ie, vIER|rIER) but that seems to
  50  * break on AV Macs...probably because they actually decode more than
  51  * eight address bits. Why can't Apple engineers at least be
  52  * _consistently_ lazy?                          - 1999-05-21 (jmt)
  53  */
  54
  55 static int gIER,gIFR,gBufA,gBufB;
  56
  57 /*
  58  * Timer defs.
  59  */
  60
  61 #define TICK_SIZE               10000
  62 #define MAC_CLOCK_TICK          (783300/HZ)             /* ticks per HZ */
  63 #define MAC_CLOCK_LOW           (MAC_CLOCK_TICK&0xFF)
  64 #define MAC_CLOCK_HIGH          (MAC_CLOCK_TICK>>8)
  65
  66
  67 /*
  68  * On Macs with a genuine VIA chip there is no way to mask an individual slot
  69  * interrupt. This limitation also seems to apply to VIA clone logic cores in
  70  * Quadra-like ASICs. (RBV and OSS machines don't have this limitation.)
  71  *
  72  * We used to fake it by configuring the relevant VIA pin as an output
  73  * (to mask the interrupt) or input (to unmask). That scheme did not work on
  74  * (at least) the Quadra 700. A NuBus card's /NMRQ signal is an open-collector
  75  * circuit (see Designing Cards and Drivers for Macintosh II and Macintosh SE,
  76  * p. 10-11 etc) but VIA outputs are not (see datasheet).
  77  *
  78  * Driving these outputs high must cause the VIA to source current and the
  79  * card to sink current when it asserts /NMRQ. Current will flow but the pin
  80  * voltage is uncertain and so the /NMRQ condition may still cause a transition
  81  * at the VIA2 CA1 input (which explains the lost interrupts). A side effect
  82  * is that a disabled slot IRQ can never be tested as pending or not.
  83  *
  84  * Driving these outputs low doesn't work either. All the slot /NMRQ lines are
  85  * (active low) OR'd together to generate the CA1 (aka "SLOTS") interrupt (see
  86  * The Guide To Macintosh Family Hardware, 2nd edition p. 167). If we drive a
  87  * disabled /NMRQ line low, the falling edge immediately triggers a CA1
  88  * interrupt and all slot interrupts after that will generate no transition
  89  * and therefore no interrupt, even after being re-enabled.
  90  *
  91  * So we make the VIA port A I/O lines inputs and use nubus_disabled to keep
  92  * track of their states. When any slot IRQ becomes disabled we mask the CA1
  93  * umbrella interrupt. Only when all slot IRQs become enabled do we unmask
  94  * the CA1 interrupt. It must remain enabled even when cards have no interrupt
  95  * handler registered. Drivers must therefore disable a slot interrupt at the
  96  * device before they call free_irq (like shared and autovector interrupts).
  97  *
  98  * There is also a related problem when MacOS is used to boot Linux. A network
  99  * card brought up by a MacOS driver may raise an interrupt while Linux boots.
 100  * This can be fatal since it can't be handled until the right driver loads
 101  * (if such a driver exists at all). Apparently related to this hardware
 102  * limitation, "Designing Cards and Drivers", p. 9-8, says that a slot
 103  * interrupt with no driver would crash MacOS (the book was written before
 104  * the appearance of Macs with RBV or OSS).
 105  */
 106
 107 static u8 nubus_disabled;
 108
 109 void via_debug_dump(void);
 110 static void via_nubus_init(void);
 111
 112 /*
 113  * Initialize the VIAs
 114  *
 115  * First we figure out where they actually _are_ as well as what type of
 116  * VIA we have for VIA2 (it could be a real VIA or an RBV or even an OSS.)
 117  * Then we pretty much clear them out and disable all IRQ sources.
 118  */
 119
 120 void __init via_init(void)
 121 {
 122         via1 = (void *)VIA1_BASE;
 123         pr_debug("VIA1 detected at %p\n", via1);
 124
 125         if (oss_present) {
 126                 via2 = NULL;
 127                 rbv_present = 0;
 128         } else {
 129                 switch (macintosh_config->via_type) {
 130
 131                 /* IIci, IIsi, IIvx, IIvi (P6xx), LC series */
 132
 133                 case MAC_VIA_IICI:
 134                         via2 = (void *)RBV_BASE;
 135                         pr_debug("VIA2 (RBV) detected at %p\n", via2);
 136                         rbv_present = 1;
 137                         if (macintosh_config->ident == MAC_MODEL_LCIII) {
 138                                 rbv_clear = 0x00;
 139                         } else {
 140                                 /* on most RBVs (& unlike the VIAs), you   */
 141                                 /* need to set bit 7 when you write to IFR */
 142                                 /* in order for your clear to occur.       */
 143                                 rbv_clear = 0x80;
 144                         }
 145                         gIER = rIER;
 146                         gIFR = rIFR;
 147                         gBufA = rSIFR;
 148                         gBufB = rBufB;
 149                         break;
 150
 151                 /* Quadra and early MacIIs agree on the VIA locations */
 152
 153                 case MAC_VIA_QUADRA:
 154                 case MAC_VIA_II:
 155                         via2 = (void *) VIA2_BASE;
 156                         pr_debug("VIA2 detected at %p\n", via2);
 157                         rbv_present = 0;
 158                         rbv_clear = 0x00;
 159                         gIER = vIER;
 160                         gIFR = vIFR;
 161                         gBufA = vBufA;
 162                         gBufB = vBufB;
 163                         break;
 164
 165                 default:
 166                         panic("UNKNOWN VIA TYPE");
 167                 }
 168         }
 169
 170 #ifdef DEBUG_VIA
 171         via_debug_dump();
 172 #endif
 173
 174         /*
 175          * Shut down all IRQ sources, reset the timers, and
 176          * kill the timer latch on VIA1.
 177          */
 178
 179         via1[vIER] = 0x7F;
 180         via1[vIFR] = 0x7F;
 181         via1[vT1LL] = 0;
 182         via1[vT1LH] = 0;
 183         via1[vT1CL] = 0;
 184         via1[vT1CH] = 0;
 185         via1[vT2CL] = 0;
 186         via1[vT2CH] = 0;
 187         via1[vACR] &= ~0xC0; /* setup T1 timer with no PB7 output */
 188         via1[vACR] &= ~0x03; /* disable port A & B latches */
 189
 190         /*
 191          * SE/30: disable video IRQ
 192          */
 193
 194         if (macintosh_config->ident == MAC_MODEL_SE30) {
 195                 via1[vDirB] |= 0x40;
 196                 via1[vBufB] |= 0x40;
 197         }
 198
 199         switch (macintosh_config->adb_type) {
 200         case MAC_ADB_IOP:
 201         case MAC_ADB_II:
 202         case MAC_ADB_PB1:
 203                 /*
 204                  * Set the RTC bits to a known state: all lines to outputs and
 205                  * RTC disabled (yes that's 0 to enable and 1 to disable).
 206                  */
 207                 via1[vDirB] |= VIA1B_vRTCEnb | VIA1B_vRTCClk | VIA1B_vRTCData;
 208                 via1[vBufB] |= VIA1B_vRTCEnb | VIA1B_vRTCClk;
 209                 break;
 210         }
 211
 212         /* Everything below this point is VIA2/RBV only... */
 213
 214         if (oss_present)
 215                 return;
 216
 217         if ((macintosh_config->via_type == MAC_VIA_QUADRA) &&
 218             (macintosh_config->adb_type != MAC_ADB_PB1) &&
 219             (macintosh_config->adb_type != MAC_ADB_PB2) &&
 220             (macintosh_config->ident    != MAC_MODEL_C660) &&
 221             (macintosh_config->ident    != MAC_MODEL_Q840)) {
 222                 via_alt_mapping = 1;
 223                 via1[vDirB] |= 0x40;
 224                 via1[vBufB] &= ~0x40;
 225         } else {
 226                 via_alt_mapping = 0;
 227         }
 228
 229         /*
 230          * Now initialize VIA2. For RBV we just kill all interrupts;
 231          * for a regular VIA we also reset the timers and stuff.
 232          */
 233
 234         via2[gIER] = 0x7F;
 235         via2[gIFR] = 0x7F | rbv_clear;
 236         if (!rbv_present) {
 237                 via2[vT1LL] = 0;
 238                 via2[vT1LH] = 0;
 239                 via2[vT1CL] = 0;
 240                 via2[vT1CH] = 0;
 241                 via2[vT2CL] = 0;
 242                 via2[vT2CH] = 0;
 243                 via2[vACR] &= ~0xC0; /* setup T1 timer with no PB7 output */
 244                 via2[vACR] &= ~0x03; /* disable port A & B latches */
 245         }
 246
 247         via_nubus_init();
 248
 249         /* Everything below this point is VIA2 only... */
 250
 251         if (rbv_present)
 252                 return;
 253
 254         /*
 255          * Set vPCR for control line interrupts.
 256          *
 257          * CA1 (SLOTS IRQ), CB1 (ASC IRQ): negative edge trigger.
 258          *
 259          * Macs with ESP SCSI have a negative edge triggered SCSI interrupt.
 260          * Testing reveals that PowerBooks do too. However, the SE/30
 261          * schematic diagram shows an active high NCR5380 IRQ line.
 262          */
 263
 264         pr_debug("VIA2 vPCR is 0x%02X\n", via2[vPCR]);
 265         if (macintosh_config->via_type == MAC_VIA_II) {
 266                 /* CA2 (SCSI DRQ), CB2 (SCSI IRQ): indep. input, pos. edge */
 267                 via2[vPCR] = 0x66;
 268         } else {
 269                 /* CA2 (SCSI DRQ), CB2 (SCSI IRQ): indep. input, neg. edge */
 270                 via2[vPCR] = 0x22;
 271         }
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Start the 100 Hz clock
 276  */
 277
 278 void __init via_init_clock(irq_handler_t func)
 279 {
 280         via1[vACR] |= 0x40;
 281         via1[vT1LL] = MAC_CLOCK_LOW;
 282         via1[vT1LH] = MAC_CLOCK_HIGH;
 283         via1[vT1CL] = MAC_CLOCK_LOW;
 284         via1[vT1CH] = MAC_CLOCK_HIGH;
 285
 286         if (request_irq(IRQ_MAC_TIMER_1, func, 0, "timer", func))
 287                 pr_err("Couldn't register %s interrupt\n", "timer");
 288 }
 289
 290 /*
 291  * Debugging dump, used in various places to see what's going on.
 292  */
 293
 294 void via_debug_dump(void)
 295 {
 296         printk(KERN_DEBUG "VIA1: DDRA = 0x%02X DDRB = 0x%02X ACR = 0x%02X\n",
 297                 (uint) via1[vDirA], (uint) via1[vDirB], (uint) via1[vACR]);
 298         printk(KERN_DEBUG "         PCR = 0x%02X  IFR = 0x%02X IER = 0x%02X\n",
 299                 (uint) via1[vPCR], (uint) via1[vIFR], (uint) via1[vIER]);
 300         if (!via2)
 301                 return;
 302         if (rbv_present) {
 303                 printk(KERN_DEBUG "VIA2:  IFR = 0x%02X  IER = 0x%02X\n",
 304                         (uint) via2[rIFR], (uint) via2[rIER]);
 305                 printk(KERN_DEBUG "      SIFR = 0x%02X SIER = 0x%02X\n",
 306                         (uint) via2[rSIFR], (uint) via2[rSIER]);
 307         } else {
 308                 printk(KERN_DEBUG "VIA2: DDRA = 0x%02X DDRB = 0x%02X ACR = 0x%02X\n",
 309                         (uint) via2[vDirA], (uint) via2[vDirB],
 310                         (uint) via2[vACR]);
 311                 printk(KERN_DEBUG "         PCR = 0x%02X  IFR = 0x%02X IER = 0x%02X\n",
 312                         (uint) via2[vPCR],
 313                         (uint) via2[vIFR], (uint) via2[vIER]);
 314         }
 315 }
 316
 317 /*
 318  * This is always executed with interrupts disabled.
 319  *
 320  * TBI: get time offset between scheduling timer ticks
 321  */
 322
 323 u32 mac_gettimeoffset(void)
 324 {
 325         unsigned long ticks, offset = 0;
 326
 327         /* read VIA1 timer 2 current value */
 328         ticks = via1[vT1CL] | (via1[vT1CH] << 8);
 329         /* The probability of underflow is less than 2% */
 330         if (ticks > MAC_CLOCK_TICK - MAC_CLOCK_TICK / 50)
 331                 /* Check for pending timer interrupt in VIA1 IFR */
 332                 if (via1[vIFR] & 0x40) offset = TICK_SIZE;
 333
 334         ticks = MAC_CLOCK_TICK - ticks;
 335         ticks = ticks * 10000L / MAC_CLOCK_TICK;
 336
 337         return (ticks + offset) * 1000;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * Flush the L2 cache on Macs that have it by flipping
 342  * the system into 24-bit mode for an instant.
 343  */
 344
 345 void via_flush_cache(void)
 346 {
 347         via2[gBufB] &= ~VIA2B_vMode32;
 348         via2[gBufB] |= VIA2B_vMode32;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Return the status of the L2 cache on a IIci
 353  */
 354
 355 int via_get_cache_disable(void)
 356 {
 357         /* Safeguard against being called accidentally */
 358         if (!via2) {
 359                 printk(KERN_ERR "via_get_cache_disable called on a non-VIA machine!\n");
 360                 return 1;
 361         }
 362
 363         return (int) via2[gBufB] & VIA2B_vCDis;
 364 }
 365
 366 /*
 367  * Initialize VIA2 for Nubus access
 368  */
 369
 370 static void __init via_nubus_init(void)
 371 {
 372         /* unlock nubus transactions */
 373
 374         if ((macintosh_config->adb_type != MAC_ADB_PB1) &&
 375             (macintosh_config->adb_type != MAC_ADB_PB2)) {
 376                 /* set the line to be an output on non-RBV machines */
 377                 if (!rbv_present)
 378                         via2[vDirB] |= 0x02;
 379
 380                 /* this seems to be an ADB bit on PMU machines */
 381                 /* according to MkLinux.  -- jmt               */
 382                 via2[gBufB] |= 0x02;
 383         }
 384
 385         /*
 386          * Disable the slot interrupts. On some hardware that's not possible.
 387          * On some hardware it's unclear what all of these I/O lines do.
 388          */
 389
 390         switch (macintosh_config->via_type) {
 391         case MAC_VIA_II:
 392         case MAC_VIA_QUADRA:
 393                 pr_debug("VIA2 vDirA is 0x%02X\n", via2[vDirA]);
 394                 break;
 395         case MAC_VIA_IICI:
 396                 /* RBV. Disable all the slot interrupts. SIER works like IER. */
 397                 via2[rSIER] = 0x7F;
 398                 break;
 399         }
 400 }
 401
 402 void via_nubus_irq_startup(int irq)
 403 {
 404         int irq_idx = IRQ_IDX(irq);
 405
 406         switch (macintosh_config->via_type) {
 407         case MAC_VIA_II:
 408         case MAC_VIA_QUADRA:
 409                 /* Make the port A line an input. Probably redundant. */
 410                 if (macintosh_config->via_type == MAC_VIA_II) {
 411                         /* The top two bits are RAM size outputs. */
 412                         via2[vDirA] &= 0xC0 | ~(1 << irq_idx);
 413                 } else {
 414                         /* Allow NuBus slots 9 through F. */
 415                         via2[vDirA] &= 0x80 | ~(1 << irq_idx);
 416                 }
 417                 /* fall through */
 418         case MAC_VIA_IICI:
 419                 via_irq_enable(irq);
 420                 break;
 421         }
 422 }
 423
 424 void via_nubus_irq_shutdown(int irq)
 425 {
 426         switch (macintosh_config->via_type) {
 427         case MAC_VIA_II:
 428         case MAC_VIA_QUADRA:
 429                 /* Ensure that the umbrella CA1 interrupt remains enabled. */
 430                 via_irq_enable(irq);
 431                 break;
 432         case MAC_VIA_IICI:
 433                 via_irq_disable(irq);
 434                 break;
 435         }
 436 }
 437
 438 /*
 439  * The generic VIA interrupt routines (shamelessly stolen from Alan Cox's
 440  * via6522.c :-), disable/pending masks added.
 441  */
 442
 443 void via1_irq(struct irq_desc *desc)
 444 {
 445         int irq_num;
 446         unsigned char irq_bit, events;
 447
 448         events = via1[vIFR] & via1[vIER] & 0x7F;
 449         if (!events)
 450                 return;
 451
 452         irq_num = VIA1_SOURCE_BASE;
 453         irq_bit = 1;
 454         do {
 455                 if (events & irq_bit) {
 456                         via1[vIFR] = irq_bit;
 457                         generic_handle_irq(irq_num);
 458                 }
 459                 ++irq_num;
 460                 irq_bit <<= 1;
 461         } while (events >= irq_bit);
 462 }
 463
 464 static void via2_irq(struct irq_desc *desc)
 465 {
 466         int irq_num;
 467         unsigned char irq_bit, events;
 468
 469         events = via2[gIFR] & via2[gIER] & 0x7F;
 470         if (!events)
 471                 return;
 472
 473         irq_num = VIA2_SOURCE_BASE;
 474         irq_bit = 1;
 475         do {
 476                 if (events & irq_bit) {
 477                         via2[gIFR] = irq_bit | rbv_clear;
 478                         generic_handle_irq(irq_num);
 479                 }
 480                 ++irq_num;
 481                 irq_bit <<= 1;
 482         } while (events >= irq_bit);
 483 }
 484
 485 /*
 486  * Dispatch Nubus interrupts. We are called as a secondary dispatch by the
 487  * VIA2 dispatcher as a fast interrupt handler.
 488  */
 489
 490 static void via_nubus_irq(struct irq_desc *desc)
 491 {
 492         int slot_irq;
 493         unsigned char slot_bit, events;
 494
 495         events = ~via2[gBufA] & 0x7F;
 496         if (rbv_present)
 497                 events &= via2[rSIER];
 498         else
 499                 events &= ~via2[vDirA];
 500         if (!events)
 501                 return;
 502
 503         do {
 504                 slot_irq = IRQ_NUBUS_F;
 505                 slot_bit = 0x40;
 506                 do {
 507                         if (events & slot_bit) {
 508                                 events &= ~slot_bit;
 509                                 generic_handle_irq(slot_irq);
 510                         }
 511                         --slot_irq;
 512                         slot_bit >>= 1;
 513                 } while (events);
 514
 515                 /* clear the CA1 interrupt and make certain there's no more. */
 516                 via2[gIFR] = 0x02 | rbv_clear;
 517                 events = ~via2[gBufA] & 0x7F;
 518                 if (rbv_present)
 519                         events &= via2[rSIER];
 520                 else
 521                         events &= ~via2[vDirA];
 522         } while (events);
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Register the interrupt dispatchers for VIA or RBV machines only.
 527  */
 528
 529 void __init via_register_interrupts(void)
 530 {
 531         if (via_alt_mapping) {
 532                 /* software interrupt */
 533                 irq_set_chained_handler(IRQ_AUTO_1, via1_irq);
 534                 /* via1 interrupt */
 535                 irq_set_chained_handler(IRQ_AUTO_6, via1_irq);
 536         } else {
 537                 irq_set_chained_handler(IRQ_AUTO_1, via1_irq);
 538         }
 539         irq_set_chained_handler(IRQ_AUTO_2, via2_irq);
 540         irq_set_chained_handler(IRQ_MAC_NUBUS, via_nubus_irq);
 541 }
 542
 543 void via_irq_enable(int irq) {
 544         int irq_src     = IRQ_SRC(irq);
 545         int irq_idx     = IRQ_IDX(irq);
 546
 547         if (irq_src == 1) {
 548                 via1[vIER] = IER_SET_BIT(irq_idx);
 549         } else if (irq_src == 2) {
 550                 if (irq != IRQ_MAC_NUBUS || nubus_disabled == 0)
 551                         via2[gIER] = IER_SET_BIT(irq_idx);
 552         } else if (irq_src == 7) {
 553                 switch (macintosh_config->via_type) {
 554                 case MAC_VIA_II:
 555                 case MAC_VIA_QUADRA:
 556                         nubus_disabled &= ~(1 << irq_idx);
 557                         /* Enable the CA1 interrupt when no slot is disabled. */
 558                         if (!nubus_disabled)
 559                                 via2[gIER] = IER_SET_BIT(1);
 560                         break;
 561                 case MAC_VIA_IICI:
 562                         /* On RBV, enable the slot interrupt.
 563                          * SIER works like IER.
 564                          */
 565                         via2[rSIER] = IER_SET_BIT(irq_idx);
 566                         break;
 567                 }
 568         }
 569 }
 570
 571 void via_irq_disable(int irq) {
 572         int irq_src     = IRQ_SRC(irq);
 573         int irq_idx     = IRQ_IDX(irq);
 574
 575         if (irq_src == 1) {
 576                 via1[vIER] = IER_CLR_BIT(irq_idx);
 577         } else if (irq_src == 2) {
 578                 via2[gIER] = IER_CLR_BIT(irq_idx);
 579         } else if (irq_src == 7) {
 580                 switch (macintosh_config->via_type) {
 581                 case MAC_VIA_II:
 582                 case MAC_VIA_QUADRA:
 583                         nubus_disabled |= 1 << irq_idx;
 584                         if (nubus_disabled)
 585                                 via2[gIER] = IER_CLR_BIT(1);
 586                         break;
 587                 case MAC_VIA_IICI:
 588                         via2[rSIER] = IER_CLR_BIT(irq_idx);
 589                         break;
 590                 }
 591         }
 592 }
 593
 594 void via1_set_head(int head)
 595 {
 596         if (head == 0)
 597                 via1[vBufA] &= ~VIA1A_vHeadSel;
 598         else
 599                 via1[vBufA] |= VIA1A_vHeadSel;
 600 }
 601 EXPORT_SYMBOL(via1_set_head);
 602
 603 int via2_scsi_drq_pending(void)
 604 {
 605         return via2[gIFR] & (1 << IRQ_IDX(IRQ_MAC_SCSIDRQ));
 606 }
 607 EXPORT_SYMBOL(via2_scsi_drq_pending);