ppi.4: remove wrong statement
[dragonfly.git] / share / man / man4 / ppbus.4
blobef36a1aca58f30a465265136825f6b5a6b30123b
1 .\" Copyright (c) 1998, 1999 Nicolas Souchu
2 .\" All rights reserved.
3 .\"
4 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
6 .\" are met:
7 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
8 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
9 .\" 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
10 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
11 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
12 .\"
13 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
14 .\" ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
15 .\" IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
16 .\" ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
17 .\" FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
18 .\" DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
19 .\" OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
20 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
21 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
22 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
23 .\" SUCH DAMAGE.
24 .\"
25 .\" $FreeBSD: src/share/man/man4/ppbus.4,v 1.14.2.5 2001/08/17 13:08:39 ru Exp $
26 .\" $DragonFly: src/share/man/man4/ppbus.4,v 1.4 2006/03/26 22:56:57 swildner Exp $
27 .\"
28 .Dd March 1, 1998
29 .Dt PPBUS 4
30 .Os
31 .Sh NAME
32 .Nm ppbus
33 .Nd Parallel Port Bus system
34 .Sh SYNOPSIS
35 .Cd "device ppbus"
36 .Pp
37 .Cd "device vpo"
38 .Pp
39 .Cd "device lpt"
40 .Cd "device plip"
41 .Cd "device ppi"
42 .Cd "device pps"
43 .Cd "device lpbb"
44 .Sh DESCRIPTION
45 The
46 .Em ppbus
47 system provides a uniform, modular and architecture-independent
48 system for the implementation of drivers to control various parallel devices,
49 and to utilize different parallel port chipsets.
50 .Sh DEVICE DRIVERS
51 In order to write new drivers or port existing drivers, the ppbus system
52 provides the following facilities:
53 .Bl -bullet -offset indent
54 .It
55 architecture-independent macros or functions to access parallel ports
56 .It
57 mechanism to allow various devices to share the same parallel port
58 .It
59 a user interface named
60 .Xr ppi 4
61 that allows parallel port access from outside the kernel without conflicting
62 with kernel-in drivers.
63 .El
64 .Ss Developing new drivers
65 The ppbus system has been designed to support the development of standard
66 and non-standard software:
67 .Pp
68 .Bl -column "Driver" -compact
69 .It Em Driver Ta Em Description
70 .It Sy vpo Ta "VPI0 parallel to Adaptec AIC-7110 SCSI controller driver" .
71 It uses standard and non-standard parallel port accesses.
72 .It Sy ppi Ta "Parallel port interface for general I/O"
73 .It Sy pps Ta "Pulse per second Timing Interface"
74 .It Sy lpbb Ta "Philips official parallel port I2C bit-banging interface"
75 .El
76 .Ss Porting existing drivers
77 Another approach to the ppbus system is to port existing drivers.
78 Various drivers have already been ported:
79 .Pp
80 .Bl -column "Driver" -compact
81 .It Em Driver Ta Em Description
82 .It Sy lpt Ta "lpt printer driver"
83 .It Sy plip Ta "lp parallel network interface driver"
84 .El
85 .Pp
86 ppbus should let you port any other software even from other operating systems
87 that provide similar services.
88 .Sh PARALLEL PORT CHIPSETS
89 Parallel port chipset support is provided by
90 .Xr ppc 4 .
91 .Pp
92 The ppbus system provides functions and macros to allocate a new
93 parallel port bus, then initialize it and upper peripheral device drivers.
94 .Pp
95 ppc makes chipset detection and initialization and then calls ppbus attach
96 functions to initialize the ppbus system.
97 .Sh PARALLEL PORT MODEL
98 The logical parallel port model chosen for the ppbus system is the PC's
99 parallel port model.
100 Consequently, for the i386 implementation of ppbus,
101 most of the services provided by ppc are macros for inb()
102 and outb() calls.
103 But, for an other architecture, accesses to one of our logical
104 registers (data, status, control...) may require more than one I/O access.
105 .Ss Description
106 The parallel port may operate in the following modes:
107 .Bl -bullet -offset indent
109 compatible mode, also called Centronics mode
111 bidirectional 8/4-bits mode, also called NIBBLE mode
113 byte mode, also called PS/2 mode
115 Extended Capability Port mode, ECP
117 Enhanced Parallel Port mode, EPP
119 mixed ECP+EPP or ECP+PS/2 modes
121 .Ss Compatible mode
122 This mode defines the protocol used by most PCs to transfer data to a printer.
123 In this mode, data is placed on the port's data lines, the printer status is
124 checked for no errors and that it is not busy, and then a data Strobe is
125 generated by the software to clock the data to the printer.
127 Many I/O controllers have implemented a mode that uses a FIFO buffer to
128 transfer data with the Compatibility mode protocol.
129 This mode is referred to as
130 "Fast Centronics" or "Parallel Port FIFO mode".
131 .Ss Bidirectional mode
132 The NIBBLE mode is the most common way to get reverse channel data from a
133 printer or peripheral.
134 Combined with the standard host to printer mode, it
135 provides a complete bidirectional channel.
137 In this mode, outputs are 8-bits long.
138 Inputs are accomplished by reading
139 4 of the 8 bits of the status register.
140 .Ss Byte mode
141 In this mode, the data register is used either for outputs and inputs.
142 Then,
143 any transfer is 8-bits long.
144 .Ss Extended Capability Port mode
145 The ECP protocol was proposed as an advanced mode for communication with
146 printer and scanner type peripherals.
147 Like the EPP protocol, ECP mode provides
148 for a high performance bidirectional communication path between the host
149 adapter and the peripheral.
151 ECP protocol features include:
152 .Bl -item -offset indent
154 Run_Length_Encoding (RLE) data compression for host adapters
156 FIFOs for both the forward and reverse channels
158 DMA as well as programmed I/O for the host register interface.
160 .Ss Enhanced Parallel Port mode
161 The EPP protocol was originally developed as a means to provide a high
162 performance parallel port link that would still be compatible with the
163 standard parallel port.
165 The EPP mode has two types of cycle: address and data.
166 What makes the
167 difference at hardware level is the strobe of the byte placed on the data
168 lines.
169 Data are strobed with nAutofeed, addresses are strobed with
170 nSelectin signals.
172 A particularity of the ISA implementation of the EPP protocol is that an
173 EPP cycle fits in an ISA cycle.
174 In this fashion, parallel port peripherals can
175 operate at close to the same performance levels as an equivalent ISA plug-in
176 card.
178 At software level, you may implement the protocol you wish, using data and
179 address cycles as you want.
180 This is for the IEEE1284 compatible part.
181 Then,
182 peripheral vendors may implement protocol handshake with the following
183 status lines: PError, nFault and Select.
184 Try to know how these lines toggle
185 with your peripheral, allowing the peripheral to request more data, stop the
186 transfer and so on.
188 At any time, the peripheral may interrupt the host with the nAck signal without
189 disturbing the current transfer.
190 .Ss Mixed modes
191 Some manufacturers, like SMC, have implemented chipsets that support mixed
192 modes.
193 With such chipsets, mode switching is available at any time by
194 accessing the extended control register.
195 .Sh IEEE1284-1994 Standard
196 .Ss Background
197 This standard is also named "IEEE Standard Signaling Method for a
198 Bidirectional Parallel Peripheral Interface for Personal Computers". It
199 defines a signaling method for asynchronous, fully interlocked, bidirectional
200 parallel communications between hosts and printers or other peripherals.
202 also specifies a format for a peripheral identification string and a method of
203 returning this string to the host outside of the bidirectional data stream.
205 This standard is architecture independent and only specifies dialog handshake
206 at signal level.
207 One should refer to architecture specific documentation in
208 order to manipulate machine dependent registers, mapped memory or other
209 methods to control these signals.
211 The IEEE1284 protocol is fully oriented with all supported parallel port
212 modes.
213 The computer acts as master and the peripheral as slave.
215 Any transfer is defined as a finite state automate.
216 It allows software to
217 properly manage the fully interlocked scheme of the signaling method.
218 The compatible mode is supported "as is" without any negotiation because it
219 is compatible.
220 Any other mode must be firstly negotiated by the host to check
221 it is supported by the peripheral, then to enter one of the forward idle
222 states.
224 At any time, the slave may want to send data to the host.
225 This is only
226 possible from forward idle states (nibble, byte, ecp...).
227 So, the
228 host must have previously negotiated to permit the peripheral to
229 request transfer.
230 Interrupt lines may be dedicated to the requesting signals
231 to prevent time consuming polling methods.
233 But peripheral requests are only a hint to the master host.
234 If the host
235 accepts the transfer, it must firstly negotiate the reverse mode and then
236 starts the transfer.
237 At any time during reverse transfer, the host may
238 terminate the transfer or the slave may drive wires to signal that no more
239 data is available.
240 .Ss Implementation
241 IEEE1284 Standard support has been implemented at the top of the ppbus system
242 as a set of procedures that perform high level functions like negotiation,
243 termination, transfer in any mode without bothering you with low level
244 characteristics of the standard.
246 IEEE1284 interacts with the ppbus system as least as possible.
247 That means
248 you still have to request the ppbus when you want to access it, the negotiate
249 function doesn't do it for you.
250 And of course, release it later.
251 .Sh ARCHITECTURE
252 .Ss adapter, ppbus and device layers
253 First, there is the
254 .Em adapter
255 layer, the lowest of the ppbus system.
256 It provides
257 chipset abstraction throw a set of low level functions that maps the logical
258 model to the underlying hardware.
260 Secondly, there is the
261 .Em ppbus
262 layer that provides functions to:
263 .Bl -enum -offset indent
265 share the parallel port bus among the daisy-chain like connected devices
267 manage devices linked to ppbus
269 propose an arch-independent interface to access the hardware layer.
272 Finally, the
273 .Em device
274 layer gathers the parallel peripheral device drivers.
275 .Ss Parallel modes management
276 We have to differentiate operating modes at various ppbus system layers.
277 Actually, ppbus and adapter operating modes on one hands and for each
278 one, current and available modes are separated.
280 With this level of abstraction a particular chipset may commute from any
281 native mode the any other mode emulated with extended modes without
282 disturbing upper layers.
283 For example, most chipsets support NIBBLE mode as
284 native and emulated with ECP and/or EPP.
286 This architecture should support IEEE1284-1994 modes.
287 .Sh FEATURES
288 .Ss The boot process
289 The boot process starts with the probe phasis of the
290 .Xr ppc 4
291 driver during ISA bus (PC architecture) initialization.
292 During attachment of
293 the ppc driver, a new ppbus structure is allocated, then probe and attachment
294 for this new bus node are called.
296 ppbus attachment tries to detect any PnP parallel peripheral (according to
297 .%T "Plug and Play Parallel Port Devices"
298 draft from (c)1993-4 Microsoft Corporation)
299 then probes and attaches known device drivers.
301 During probe, device drivers are supposed to request the ppbus and try to
302 set their operating mode.
303 This mode will be saved in the context structure and
304 returned each time the driver requests the ppbus.
305 .Ss Bus allocation and interrupts
306 ppbus allocation is mandatory not to corrupt I/O of other devices.
307 An other
308 usage of ppbus allocation is to reserve the port and receive incoming
309 interrupts.
311 High level interrupt handlers are connected to the ppbus system thanks to the
312 newbus
313 .Fn BUS_SETUP_INTR
315 .Fn BUS_TEARDOWN_INTR
316 functions.
317 But, in order to attach a handler, drivers must
318 own the bus.
319 Consequently, a ppbus request is mandatory in order to call the above
320 functions (see existing drivers for more info). Note that the interrupt handler
321 is automatically released when the ppbus is released.
322 .Ss Microsequences
323 .Em Microsequences
324 is a general purpose mechanism to allow fast low-level
325 manipulation of the parallel port.
326 Microsequences may be used to do either
327 standard (in IEEE1284 modes) or non-standard transfers.
328 The philosophy of
329 microsequences is to avoid the overhead of the ppbus layer and do most of
330 the job at adapter level.
332 A microsequence is an array of opcodes and parameters.
333 Each opcode codes an
334 operation (opcodes are described in
335 .Xr microseq 9 ) .
336 Standard I/O operations are implemented at ppbus level whereas basic I/O
337 operations and microseq language are coded at adapter level for efficiency.
339 As an example, the
340 .Xr vpo 4
341 driver uses microsequences to implement:
342 .Bl -bullet -offset indent
344 a modified version of the NIBBLE transfer mode
346 various I/O sequences to initialize, select and allocate the peripheral
348 .Sh SEE ALSO
349 .Xr lpt 4 ,
350 .Xr plip 4 ,
351 .Xr ppc 4 ,
352 .Xr ppi 4 ,
353 .Xr vpo 4
354 .Sh HISTORY
357 manual page first appeared in
358 .Fx 3.0 .
359 .Sh AUTHORS
360 This
361 manual page was written by
362 .An Nicolas Souchu .