Documentation/mca.txt

   1 i386 Micro Channel Architecture Support
   2 =======================================
   3
   4 MCA support is enabled using the CONFIG_MCA define.  A machine with a MCA
   5 bus will have the kernel variable MCA_bus set, assuming the BIOS feature
   6 bits are set properly (see arch/i386/boot/setup.S for information on
   7 how this detection is done).
   8
   9 Adapter Detection
  10 =================
  11
  12 The ideal MCA adapter detection is done through the use of the
  13 Programmable Option Select registers.  Generic functions for doing
  14 this have been added in include/linux/mca.h and arch/i386/kernel/mca.c.
  15 Everything needed to detect adapters and read (and write) configuration
  16 information is there.  A number of MCA-specific drivers already use
  17 this.  The typical probe code looks like the following:
  18
  19         #include <linux/mca.h>
  20
  21         unsigned char pos2, pos3, pos4, pos5;
  22         struct net_device* dev;
  23         int slot;
  24
  25         if( MCA_bus ) {
  26                 slot = mca_find_adapter( ADAPTER_ID, 0 );
  27                 if( slot == MCA_NOTFOUND ) {
  28                         return -ENODEV;
  29                 }
  30                 /* optional - see below */
  31                 mca_set_adapter_name( slot, "adapter name & description" );
  32                 mca_set_adapter_procfn( slot, dev_getinfo, dev );
  33
  34                 /* read the POS registers.  Most devices only use 2 and 3 */
  35                 pos2 = mca_read_stored_pos( slot, 2 );
  36                 pos3 = mca_read_stored_pos( slot, 3 );
  37                 pos4 = mca_read_stored_pos( slot, 4 );
  38                 pos5 = mca_read_stored_pos( slot, 5 );
  39         } else {
  40                 return -ENODEV;
  41         }
  42
  43         /* extract configuration from pos[2345] and set everything up */
  44
  45 Loadable modules should modify this to test that the specified IRQ and
  46 IO ports (plus whatever other stuff) match.  See 3c523.c for example
  47 code (actually, smc-mca.c has a slightly more complex example that can
  48 handle a list of adapter ids).
  49
  50 Keep in mind that devices should never directly access the POS registers
  51 (via inb(), outb(), etc).  While it's generally safe, there is a small
  52 potential for blowing up hardware when it's done at the wrong time.
  53 Furthermore, accessing a POS register disables a device temporarily.
  54 This is usually okay during startup, but do _you_ want to rely on it?
  55 During initial configuration, mca_init() reads all the POS registers
  56 into memory.  mca_read_stored_pos() accesses that data.  mca_read_pos()
  57 and mca_write_pos() are also available for (safer) direct POS access,
  58 but their use is _highly_ discouraged.  mca_write_pos() is particularly
  59 dangerous, as it is possible for adapters to be put in inconsistent
  60 states (i.e. sharing IO address, etc) and may result in crashes, toasted
  61 hardware, and blindness.
  62
  63 User level drivers (such as the AGX X server) can use /proc/mca/pos to
  64 find adapters (see below).
  65
  66 Some MCA adapters can also be detected via the usual ISA-style device
  67 probing (many SCSI adapters, for example).  This sort of thing is highly
  68 discouraged.  Perfectly good information is available telling you what's
  69 there, so there's no excuse for messing with random IO ports.  However,
  70 we MCA people still appreciate any ISA-style driver that will work with
  71 our hardware.  You take what you can get...
  72
  73 Level-Triggered Interrupts
  74 ==========================
  75
  76 Because MCA uses level-triggered interrupts, a few problems arise with
  77 what might best be described as the ISA mindset and its effects on
  78 drivers.  These sorts of problems are expected to become less common as
  79 more people use shared IRQs on PCI machines.
  80
  81 In general, an interrupt must be acknowledged not only at the ICU (which
  82 is done automagically by the kernel), but at the device level.  In
  83 particular, IRQ 0 must be reset after a timer interrupt (now done in
  84 arch/i386/kernel/time.c) or the first timer interrupt hangs the system.
  85 There were also problems with the 1.3.x floppy drivers, but that seems
  86 to have been fixed.
  87
  88 IRQs are also shareable, and most MCA-specific devices should be coded
  89 with shared IRQs in mind.
  90
  91 /proc/mca
  92 =========
  93
  94 /proc/mca is a directory containing various files for adapters and
  95 other stuff.
  96
  97         /proc/mca/pos           Straight listing of POS registers
  98         /proc/mca/slot[1-8]     Information on adapter in specific slot
  99         /proc/mca/video         Same for integrated video
 100         /proc/mca/scsi          Same for integrated SCSI
 101         /proc/mca/machine       Machine information
 102
 103 See Appendix A for a sample.
 104
 105 Device drivers can easily add their own information function for
 106 specific slots (including integrated ones) via the
 107 mca_set_adapter_procfn() call.  Drivers that support this are ESDI, IBM
 108 SCSI, and 3c523.  If a device is also a module, make sure that the proc
 109 function is removed in the module cleanup.  This will require storing
 110 the slot information in a private structure somewhere.  See the 3c523
 111 driver for details.
 112
 113 Your typical proc function will look something like this:
 114
 115         static int
 116         dev_getinfo( char* buf, int slot, void* d ) {
 117                 struct net_device* dev = (struct net_device*) d;
 118                 int len = 0;
 119
 120                 len += sprintf( buf+len, "Device: %s\n", dev->name );
 121                 len += sprintf( buf+len, "IRQ: %d\n", dev->irq );
 122                 len += sprintf( buf+len, "IO Port: %#lx-%#lx\n", ... );
 123                 ...
 124
 125                 return len;
 126         }
 127
 128 Some of the standard MCA information will already be printed, so don't
 129 bother repeating it.  Don't try putting in more than 3K of information.
 130
 131 Enable this function with:
 132         mca_set_adapter_procfn( slot, dev_getinfo, dev );
 133
 134 Disable it with:
 135         mca_set_adapter_procfn( slot, NULL, NULL );
 136
 137 It is also recommended that, even if you don't write a proc function, to
 138 set the name of the adapter (i.e. "PS/2 ESDI Controller") via
 139 mca_set_adapter_name( int slot, char* name ).
 140
 141 MCA Device Drivers
 142 ==================
 143
 144 Currently, there are a number of MCA-specific device drivers.
 145
 146 1) PS/2 ESDI
 147         drivers/block/ps2esdi.c
 148         include/linux/ps2esdi.h
 149    Uses major number 36, and should use /dev files /dev/eda, /dev/edb.
 150    Supports two drives, but only one controller.  May use the
 151    command-line args "ed=cyl,head,sec" and "tp720".
 152
 153 2) PS/2 SCSI
 154         drivers/scsi/ibmmca.c
 155         drivers/scsi/ibmmca.h
 156    The driver for the IBM SCSI subsystem.  Includes both integrated
 157    controllers and adapter cards.  May require command-line arg
 158    "ibmmcascsi=io_port" to force detection of an adapter.  If you have a
 159    machine with a front-panel display (i.e. model 95), you can use
 160    "ibmmcascsi=display" to enable a drive activity indicator.
 161
 162 3) 3c523
 163         drivers/net/3c523.c
 164         drivers/net/3c523.h
 165    3Com 3c523 Etherlink/MC ethernet driver.
 166
 167 4) SMC Ultra/MCA and IBM Adapter/A
 168         drivers/net/smc-mca.c
 169         drivers/net/smc-mca.h
 170         Driver for the MCA version of the SMC Ultra and various other
 171         OEM'ed and work-alike cards (Elite, Adapter/A, etc).
 172
 173 5) NE/2
 174         driver/net/ne2.c
 175         driver/net/ne2.h
 176         The NE/2 is the MCA version of the NE2000.  This may not work
 177         with clones that have a different adapter id than the original
 178         NE/2.
 179
 180 6) Future Domain MCS-600/700, OEM'd IBM Fast SCSI Aapter/A and
 181    Reply Sound Blaster/SCSI (SCSI part)
 182         Better support for these cards than the driver for ISA.
 183    Supports multiple cards with IRQ sharing.
 184
 185 Also added boot time option of scsi-probe, which can do reordering of
 186 SCSI host adapters. This will direct the kernel on the order which
 187 SCSI adapter should be detected. Example:
 188   scsi-probe=ibmmca,fd_mcs,adaptec1542,buslogic
 189
 190 The serial drivers were modified to support the extended IO port range
 191 of the typical MCA system (also #ifdef CONFIG_MCA).
 192
 193 The following devices work with existing drivers:
 194 1) Token-ring
 195 2) Future Domain SCSI (MCS-600, MCS-700, not MCS-350, OEM'ed IBM SCSI)
 196 3) Adaptec 1640 SCSI (using the aha1542 driver)
 197 4) Bustek/Buslogic SCSI (various)
 198 5) Probably all Arcnet cards.
 199 6) Some, possibly all, MCA IDE controllers.
 200 7) 3Com 3c529 (MCA version of 3c509) (patched)
 201
 202 8) Intel EtherExpressMC  (patched version)
 203    You need to have CONFIG_MCA defined to have EtherExpressMC support.
 204 9) Reply Sound Blaster/SCSI (SB part) (patched version)
 205
 206 Bugs & Other Weirdness
 207 ======================
 208
 209 NMIs tend to occur with MCA machines because of various hardware
 210 weirdness, bus timeouts, and many other non-critical things.  Some basic
 211 code to handle them (inspired by the NetBSD MCA code) has been added to
 212 detect the guilty device, but it's pretty incomplete.  If NMIs are a
 213 persistent problem (on some model 70 or 80s, they occur every couple
 214 shell commands), the CONFIG_IGNORE_NMI flag will take care of that.
 215
 216 Various Pentium machines have had serious problems with the FPU test in
 217 bugs.h.  Basically, the machine hangs after the HLT test.  This occurs,
 218 as far as we know, on the Pentium-equipped 85s, 95s, and some PC Servers.
 219 The PCI/MCA PC 750s are fine as far as I can tell.  The ``mca-pentium''
 220 boot-prompt flag will disable the FPU bug check if this is a problem
 221 with your machine.
 222
 223 The model 80 has a raft of problems that are just too weird and unique
 224 to get into here.  Some people have no trouble while others have nothing
 225 but problems.  I'd suspect some problems are related to the age of the
 226 average 80 and accompanying hardware deterioration, although others
 227 are definitely design problems with the hardware.  Among the problems
 228 include SCSI controller problems, ESDI controller problems, and serious
 229 screw-ups in the floppy controller.  Oh, and the parallel port is also
 230 pretty flaky.  There were about 5 or 6 different model 80 motherboards
 231 produced to fix various obscure problems.  As far as I know, it's pretty
 232 much impossible to tell which bugs a particular model 80 has (other than
 233 triggering them, that is).
 234
 235 Drivers are required for some MCA memory adapters.  If you're suddenly
 236 short a few megs of RAM, this might be the reason.  The (I think) Enhanced
 237 Memory Adapter commonly found on the model 70 is one.  There's a very
 238 alpha driver floating around, but it's pretty ugly (disassembled from
 239 the DOS driver, actually).  See the MCA Linux web page (URL below)
 240 for more current memory info.
 241
 242 The Thinkpad 700 and 720 will work, but various components are either
 243 non-functional, flaky, or we don't know anything about them.  The
 244 graphics controller is supposed to be some WD, but we can't get things
 245 working properly.  The PCMCIA slots don't seem to work.  Ditto for APM.
 246 The serial ports work, but detection seems to be flaky.
 247
 248 Credits
 249 =======
 250 A whole pile of people have contributed to the MCA code.  I'd include
 251 their names here, but I don't have a list handy.  Check the MCA Linux
 252 home page (URL below) for a perpetually out-of-date list.
 253
 254 =====================================================================
 255 MCA Linux Home Page: http://www.dgmicro.com/mca/
 256
 257 Christophe Beauregard
 258 chrisb@truespectra.com
 259 cpbeaure@calum.csclub.uwaterloo.ca
 260
 261 =====================================================================
 262 Appendix A: Sample /proc/mca
 263
 264 This is from my model 8595.  Slot 1 contains the standard IBM SCSI
 265 adapter, slot 3 is an Adaptec AHA-1640, slot 5 is a XGA-1 video adapter,
 266 and slot 7 is the 3c523 Etherlink/MC.
 267
 268 /proc/mca/machine:
 269 Model Id: 0xf8
 270 Submodel Id: 0x14
 271 BIOS Revision: 0x5
 272
 273 /proc/mca/pos:
 274 Slot 1: ff 8e f1 fc a0 ff ff ff  IBM SCSI Adapter w/Cache
 275 Slot 2: ff ff ff ff ff ff ff ff
 276 Slot 3: 1f 0f 81 3b bf b6 ff ff
 277 Slot 4: ff ff ff ff ff ff ff ff
 278 Slot 5: db 8f 1d 5e fd c0 00 00
 279 Slot 6: ff ff ff ff ff ff ff ff
 280 Slot 7: 42 60 ff 08 ff ff ff ff  3Com 3c523 Etherlink/MC
 281 Slot 8: ff ff ff ff ff ff ff ff
 282 Video : ff ff ff ff ff ff ff ff
 283 SCSI  : ff ff ff ff ff ff ff ff
 284
 285 /proc/mca/slot1:
 286 Slot: 1
 287 Adapter Name: IBM SCSI Adapter w/Cache
 288 Id: 8eff
 289 Enabled: Yes
 290 POS: ff 8e f1 fc a0 ff ff ff
 291 Subsystem PUN: 7
 292 Detected at boot: Yes
 293
 294 /proc/mca/slot3:
 295 Slot: 3
 296 Adapter Name: Unknown
 297 Id: 0f1f
 298 Enabled: Yes
 299 POS: 1f 0f 81 3b bf b6 ff ff
 300
 301 /proc/mca/slot5:
 302 Slot: 5
 303 Adapter Name: Unknown
 304 Id: 8fdb
 305 Enabled: Yes
 306 POS: db 8f 1d 5e fd c0 00 00
 307
 308 /proc/mca/slot7:
 309 Slot: 7
 310 Adapter Name: 3Com 3c523 Etherlink/MC
 311 Id: 6042
 312 Enabled: Yes
 313 POS: 42 60 ff 08 ff ff ff ff
 314 Revision: 0xe
 315 IRQ: 9
 316 IO Address: 0x3300-0x3308
 317 Memory: 0xd8000-0xdbfff
 318 Transceiver: External
 319 Device: eth0
 320 Hardware Address: 02 60 8c 45 c4 2a