Home | History | Annotate | Line # | Download | only in dev
      1 /*	$NetBSD: fd.c,v 1.104 2023/10/14 08:05:26 andvar Exp $ */
      2 
      3 /*
      4  * Copyright (c) 1994 Christian E. Hopps
      5  * Copyright (c) 1996 Ezra Story
      6  * All rights reserved.
      7  *
      8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      9  * modification, are permitted provided that the following conditions
     10  * are met:
     11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
     17  *    must display the following acknowledgement:
     18  *      This product includes software developed by Christian E. Hopps.
     19  *      This product includes software developed by Ezra Story.
     20  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
     21  *    derived from this software without specific prior written permission
     22  *
     23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
     24  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
     25  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
     26  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
     27  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
     28  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
     29  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
     30  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
     31  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
     32  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     33  */
     34 
     35 #include <sys/cdefs.h>
     36 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: fd.c,v 1.104 2023/10/14 08:05:26 andvar Exp $");
     37 
     38 #include <sys/param.h>
     39 #include <sys/systm.h>
     40 #include <sys/callout.h>
     41 #include <sys/kernel.h>
     42 #include <sys/malloc.h>
     43 #include <sys/buf.h>
     44 #include <sys/bufq.h>
     45 #include <sys/device.h>
     46 #include <sys/ioctl.h>
     47 #include <sys/fcntl.h>
     48 #include <sys/disklabel.h>
     49 #include <sys/disk.h>
     50 #include <sys/dkbad.h>
     51 #include <sys/proc.h>
     52 #include <sys/conf.h>
     53 
     54 #include <machine/cpu.h>
     55 #include <amiga/amiga/device.h>
     56 #include <amiga/amiga/custom.h>
     57 #include <amiga/amiga/cia.h>
     58 #include <amiga/amiga/cc.h>
     59 
     60 #include "locators.h"
     61 
     62 enum fdc_bits { FDB_CHANGED = 2, FDB_PROTECT, FDB_CYLZERO, FDB_READY };
     63 /*
     64  * partitions in fd represent different format floppies
     65  * partition a is 0 etc..
     66  */
     67 enum fd_parttypes {
     68 	FDAMIGAPART = 0,
     69 	FDMSDOSPART,
     70 	FDMAXPARTS
     71 };
     72 
     73 #define FDBBSIZE	(8192)
     74 #define FDSBSIZE	(8192)
     75 
     76 #define FDUNIT(dev)	DISKUNIT(dev)
     77 #define FDPART(dev)	DISKPART(dev)
     78 #define FDMAKEDEV(m, u, p)	MAKEDISKDEV((m), (u), (p))
     79 
     80 /* that's nice, but we don't want to always use this as an amiga drive
     81 bunghole :-) */
     82 #define FDNHEADS	(2)	/* amiga drives always have 2 heads */
     83 #define FDSECSIZE	(512)	/* amiga drives always have 512 byte sectors */
     84 #define FDSECLWORDS	(128)
     85 
     86 #define FDSETTLEDELAY	(18000)	/* usec delay after seeking after switch dir */
     87 #define FDSTEPDELAY	(3500)	/* usec delay after stepping */
     88 #define FDPRESIDEDELAY	(1000)	/* usec delay before writing can occur */
     89 #define FDWRITEDELAY	(1300)	/* usec delay after write */
     90 
     91 #define FDSTEPOUT	(1)	/* decrease track step */
     92 #define FDSTEPIN	(0)	/* increase track step */
     93 
     94 #define FDCUNITMASK	(0x78)	/* mask for all units (bits 6-3) */
     95 
     96 #define FDRETRIES	(2)	/* default number of retries */
     97 #define FDMAXUNITS	(4)	/* maximum number of supported units */
     98 
     99 #define DISKLEN_READ	(0)	/* fake mask for reading */
    100 #define DISKLEN_WRITE	(1 << 14)	/* bit for writing */
    101 #define DISKLEN_DMAEN	(1 << 15)	/* DMA go */
    102 #define DMABUFSZ ((DISKLEN_WRITE - 1) * 2)	/* largest DMA possible */
    103 
    104 #define FDMFMSYNC	(0x4489)
    105 #define FDMFMID		(0x5554)
    106 #define FDMFMDATA	(0x5545)
    107 #define FDMFMGAP1	(0x9254)
    108 #define FDMFMGAP2	(0xAAAA)
    109 #define FDMFMGAP3	(0x9254)
    110 #define CRC16POLY	(0x1021) /* (x^16) + x^12 + x^5 + x^0 */
    111 
    112 /*
    113  * Msdos-type MFM encode/decode
    114  */
    115 static u_char msdecode[128];
    116 static u_char msencode[16] =
    117 {
    118     0x2a, 0x29, 0x24, 0x25, 0x12, 0x11, 0x14, 0x15,
    119     0x4a, 0x49, 0x44, 0x45, 0x52, 0x51, 0x54, 0x55
    120 };
    121 static u_short mscrctab[256];
    122 
    123 /*
    124   5554    aaaa    aaaa    aaa5    2aa4    4452    aa51
    125           00      00      03      02      ac      0d
    126 */
    127 
    128 /*
    129  * floppy device type
    130  */
    131 struct fdtype {
    132 	u_int driveid;		/* drive identification (from drive) */
    133 	u_int ncylinders;	/* number of cylinders on drive */
    134 	u_int amiga_nsectors;	/* number of sectors per amiga track */
    135 	u_int msdos_nsectors;	/* number of sectors per msdos track */
    136 	u_int nreadw;		/* number of words (short) read per track */
    137 	u_int nwritew;		/* number of words (short) written per track */
    138 	u_int gap;		/* track gap size in long words */
    139 	const u_int precomp[2];	/* 1st and 2nd precomp values */
    140 	const char *desc;	/* description of drive type (useq) */
    141 };
    142 
    143 /*
    144  * floppy disk device data
    145  */
    146 struct fd_softc {
    147 	device_t sc_dev;	/* generic device info; must come first */
    148 	struct disk dkdev;	/* generic disk info */
    149 	struct bufq_state *bufq;/* queue pending I/O operations */
    150 	struct buf curbuf;	/* state of current I/O operation */
    151 	struct callout calibrate_ch;
    152 	struct callout motor_ch;
    153 	struct fdtype *type;
    154 	void *cachep;		/* cached track data (write through) */
    155 	int cachetrk;		/* cached track -1 for none */
    156 	int hwunit;		/* unit for amiga controlling hw */
    157 	int unitmask;		/* mask for cia select deselect */
    158 	int pstepdir;		/* previous step direction */
    159 	int curcyl;		/* current curcyl head positioned on */
    160 	int flags;		/* misc flags */
    161 	int wlabel;
    162 	int stepdelay;		/* useq to delay after seek user settable */
    163 	int nsectors;		/* number of sectors per track */
    164 	int openpart;		/* which partition [ab] == [12] is open */
    165 	short retries;		/* number of times to retry failed io */
    166 	short retried;		/* number of times current io retried */
    167 	int bytespersec;	/* number of bytes per sector */
    168 };
    169 
    170 /* fd_softc->flags */
    171 #define FDF_MOTORON	(0x01)	/* motor is running */
    172 #define FDF_MOTOROFF	(0x02)	/* motor is waiting to be turned off */
    173 #define FDF_WMOTOROFF	(0x04)	/* unit wants a wakeup after off */
    174 #define FDF_DIRTY	(0x08)	/* track cache needs write */
    175 #define FDF_WRITEWAIT	(0x10)	/* need to head select delay on next setpos */
    176 #define FDF_HAVELABEL	(0x20)	/* label is valid */
    177 #define FDF_JUSTFLUSH	(0x40)	/* don't bother caching track. */
    178 #define FDF_NOTRACK0	(0x80)	/* was not able to recalibrate drive */
    179 
    180 int fdc_wantwakeup;
    181 int fdc_side;
    182 void  *fdc_dmap;
    183 struct fd_softc *fdc_indma;
    184 int fdc_dmalen;
    185 int fdc_dmawrite;
    186 
    187 struct fdcargs {
    188 	struct fdtype *type;
    189 	int unit;
    190 };
    191 
    192 int	fdcmatch(device_t, cfdata_t, void *);
    193 void	fdcattach(device_t, device_t, void *);
    194 int	fdcprint(void *, const char *);
    195 int	fdmatch(device_t, cfdata_t, void *);
    196 void	fdattach(device_t, device_t, void *);
    197 
    198 void	fdintr(int);
    199 void	fdidxintr(void);
    200 int	fdloaddisk(struct fd_softc *);
    201 void	fdgetdefaultlabel(struct fd_softc *, struct disklabel *, int);
    202 int	fdgetdisklabel(struct fd_softc *, dev_t);
    203 int	fdsetdisklabel(struct fd_softc *, struct disklabel *);
    204 int	fdputdisklabel(struct fd_softc *, dev_t);
    205 struct	fdtype * fdcgetfdtype(int);
    206 void	fdmotoroff(void *);
    207 void	fdsetpos(struct fd_softc *, int, int);
    208 void	fdselunit(struct fd_softc *);
    209 void	fdstart(struct fd_softc *);
    210 void	fdcont(struct fd_softc *);
    211 void	fddmastart(struct fd_softc *, int);
    212 void	fdcalibrate(void *);
    213 void	fddmadone(struct fd_softc *, int);
    214 void	fddone(struct fd_softc *);
    215 void	fdfindwork(int);
    216 void	fdminphys(struct buf *);
    217 void	fdcachetoraw(struct fd_softc *);
    218 void	amcachetoraw(struct fd_softc *);
    219 int	amrawtocache(struct fd_softc *);
    220 u_long	*fdfindsync(u_long *, u_long *);
    221 int	fdrawtocache(struct fd_softc *);
    222 void	mscachetoraw(struct fd_softc *);
    223 int	msrawtocache(struct fd_softc *);
    224 u_long	*mfmblkencode(u_long *, u_long *, u_long *, int);
    225 u_long	*mfmblkdecode(u_long *, u_long *, u_long *, int);
    226 u_short	*msblkdecode(u_short *, u_char *, int);
    227 u_short	*msblkencode(u_short *, u_char *, int, u_short *);
    228 
    229 /*
    230  * read size is (nsectors + 1) * mfm secsize + gap bytes + 2 shorts
    231  * write size is nsectors * mfm secsize + gap bytes + 3 shorts
    232  * the extra shorts are to deal with a DMA hw bug in the controller
    233  * they are probably too much (I believe the bug is 1 short on write and
    234  * 3 bits on read) but there is no need to be cheap here.
    235  */
    236 #define MAXTRKSZ (22 * FDSECSIZE)
    237 struct fdtype fdtype[] = {
    238 	{ 0x00000000, 80, 11, 9, 7358, 6815, 414, { 80, 161 }, "3.5dd" },
    239 	{ 0x55555555, 40, 11, 9, 7358, 6815, 414, { 80, 161 }, "5.25dd" },
    240 	{ 0xAAAAAAAA, 80, 22, 18, 14716, 13630, 828, { 80, 161 }, "3.5hd" }
    241 };
    242 int nfdtype = __arraycount(fdtype);
    243 
    244 CFATTACH_DECL_NEW(fd, sizeof(struct fd_softc),
    245     fdmatch, fdattach, NULL, NULL);
    246 
    247 extern struct cfdriver fd_cd;
    248 
    249 dev_type_open(fdopen);
    250 dev_type_close(fdclose);
    251 dev_type_read(fdread);
    252 dev_type_write(fdwrite);
    253 dev_type_ioctl(fdioctl);
    254 dev_type_strategy(fdstrategy);
    255 
    256 const struct bdevsw fd_bdevsw = {
    257 	.d_open = fdopen,
    258 	.d_close = fdclose,
    259 	.d_strategy = fdstrategy,
    260 	.d_ioctl = fdioctl,
    261 	.d_dump = nodump,
    262 	.d_psize = nosize,
    263 	.d_discard = nodiscard,
    264 	.d_flag = D_DISK
    265 };
    266 
    267 const struct cdevsw fd_cdevsw = {
    268 	.d_open = fdopen,
    269 	.d_close = fdclose,
    270 	.d_read = fdread,
    271 	.d_write = fdwrite,
    272 	.d_ioctl = fdioctl,
    273 	.d_stop = nostop,
    274 	.d_tty = notty,
    275 	.d_poll = nopoll,
    276 	.d_mmap = nommap,
    277 	.d_kqfilter = nokqfilter,
    278 	.d_discard = nodiscard,
    279 	.d_flag = D_DISK
    280 };
    281 
    282 struct dkdriver fddkdriver = {
    283 	.d_strategy = fdstrategy
    284 };
    285 
    286 CFATTACH_DECL_NEW(fdc, 0,
    287     fdcmatch, fdcattach, NULL, NULL);
    288 
    289 /*
    290  * all hw access through macros, this helps to hide the active low
    291  * properties
    292  */
    293 
    294 #define FDUNITMASK(unit)	(1 << (3 + (unit)))
    295 
    296 /*
    297  * select units using mask
    298  */
    299 #define FDSELECT(um)	do { ciab.prb &= ~(um); } while (0)
    300 
    301 /*
    302  * deselect units using mask
    303  */
    304 #define FDDESELECT(um)	do { ciab.prb |= (um); delay(1); } while (0)
    305 
    306 /*
    307  * test hw condition bits
    308  */
    309 #define FDTESTC(bit)	((ciaa.pra & (1 << (bit))) == 0)
    310 
    311 /*
    312  * set motor for select units, true motor on else off
    313  */
    314 #define FDSETMOTOR(on)	do { \
    315 	if (on) ciab.prb &= ~CIAB_PRB_MTR; else ciab.prb |= CIAB_PRB_MTR; \
    316 	} while (0)
    317 
    318 /*
    319  * set head for select units
    320  */
    321 #define FDSETHEAD(head)	do { \
    322 	if (head) ciab.prb &= ~CIAB_PRB_SIDE; else ciab.prb |= CIAB_PRB_SIDE; \
    323 	delay(1); } while (0)
    324 
    325 /*
    326  * select direction, true towards spindle else outwards
    327  */
    328 #define FDSETDIR(in)	do { \
    329 	if (in) ciab.prb &= ~CIAB_PRB_DIR; else ciab.prb |= CIAB_PRB_DIR; \
    330 	delay(1); } while (0)
    331 
    332 /*
    333  * step the selected units
    334  */
    335 #define FDSTEP	do { \
    336     ciab.prb &= ~CIAB_PRB_STEP; ciab.prb |= CIAB_PRB_STEP; \
    337     } while (0)
    338 
    339 #define FDDMASTART(len, towrite)	do { \
    340     int dmasz = (len) | ((towrite) ? DISKLEN_WRITE : 0) | DISKLEN_DMAEN; \
    341     custom.dsklen = dmasz; custom.dsklen = dmasz; } while (0)
    342 
    343 #define FDDMASTOP	do { custom.dsklen = 0; } while (0)
    344 
    345 
    346 int
    347 fdcmatch(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
    348 {
    349 	static int fdc_matched = 0;
    350 
    351 	/* Allow only once instance. */
    352 	if (matchname("fdc", aux) == 0 || fdc_matched)
    353 		return(0);
    354 	if ((fdc_dmap = alloc_chipmem(DMABUFSZ)) == NULL) {
    355 		printf("fdc: unable to allocate DMA buffer\n");
    356 		return(0);
    357 	}
    358 
    359 	fdc_matched = 1;
    360 	return(1);
    361 }
    362 
    363 void
    364 fdcattach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    365 {
    366 	struct fdcargs args;
    367 
    368 	printf(": dmabuf pa 0x%x", (unsigned)kvtop(fdc_dmap));
    369 	printf(": dmabuf ka %p\n", fdc_dmap);
    370 	args.unit = 0;
    371 	args.type = fdcgetfdtype(args.unit);
    372 
    373 	fdc_side = -1;
    374 	config_found(self, &args, fdcprint, CFARGS_NONE);
    375 	for (args.unit++; args.unit < FDMAXUNITS; args.unit++) {
    376 		if ((args.type = fdcgetfdtype(args.unit)) == NULL)
    377 			continue;
    378 		config_found(self, &args, fdcprint, CFARGS_NONE);
    379 	}
    380 }
    381 
    382 int
    383 fdcprint(void *aux, const char *pnp)
    384 {
    385 	struct fdcargs *fcp;
    386 
    387 	fcp = aux;
    388 	if (pnp)
    389 		aprint_normal("fd%d at %s unit %d:", fcp->unit, pnp,
    390 			fcp->type->driveid);
    391 	return(UNCONF);
    392 }
    393 
    394 /*ARGSUSED*/
    395 int
    396 fdmatch(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
    397 {
    398 	struct fdcargs *fdap;
    399 
    400 	fdap = aux;
    401 	if (cf->cf_loc[FDCCF_UNIT] == fdap->unit ||
    402 	    cf->cf_loc[FDCCF_UNIT] == FDCCF_UNIT_DEFAULT)
    403 		return(1);
    404 
    405 	return(0);
    406 }
    407 
    408 void
    409 fdattach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    410 {
    411 	struct fdcargs *ap;
    412 	struct fd_softc *sc;
    413 	int i;
    414 
    415 	ap = aux;
    416 	sc = device_private(self);
    417 	sc->sc_dev = self;
    418 
    419 	bufq_alloc(&sc->bufq, "disksort", BUFQ_SORT_CYLINDER);
    420 	callout_init(&sc->calibrate_ch, 0);
    421 	callout_init(&sc->motor_ch, 0);
    422 
    423 	sc->curcyl = sc->cachetrk = -1;
    424 	sc->openpart = -1;
    425 	sc->type = ap->type;
    426 	sc->hwunit = ap->unit;
    427 	sc->unitmask = 1 << (3 + ap->unit);
    428 	sc->retries = FDRETRIES;
    429 	sc->stepdelay = FDSTEPDELAY;
    430 	sc->bytespersec = 512;
    431 	printf(" unit %d: %s %d cyl, %d head, %d sec [%d sec], 512 bytes/sec\n",
    432 	    sc->hwunit, sc->type->desc, sc->type->ncylinders, FDNHEADS,
    433 	    sc->type->amiga_nsectors, sc->type->msdos_nsectors);
    434 
    435 	/*
    436 	 * Initialize and attach the disk structure.
    437 	 */
    438 	disk_init(&sc->dkdev, device_xname(sc->sc_dev), &fddkdriver);
    439 	disk_attach(&sc->dkdev);
    440 
    441 	/*
    442 	 * calibrate the drive
    443 	 */
    444 	fdsetpos(sc, 0, 0);
    445 	fdsetpos(sc, sc->type->ncylinders, 0);
    446 	fdsetpos(sc, 0, 0);
    447 	fdmotoroff(sc);
    448 
    449 	/*
    450 	 * precalc msdos MFM and CRC
    451 	 */
    452 	for (i = 0; i < 128; i++)
    453 		msdecode[i] = 0xff;
    454 	for (i = 0; i < 16; i++)
    455 		msdecode[msencode[i]] = i;
    456 	for (i = 0; i < 256; i++) {
    457 		mscrctab[i] = (0x1021 * (i & 0xf0)) ^ (0x1021 * (i & 0x0f)) ^
    458 		    (0x1021 * (i >> 4));
    459 	}
    460 
    461 	/*
    462 	 * enable disk related interrupts
    463 	 */
    464 	custom.dmacon = DMAF_SETCLR | DMAF_MASTER | DMAF_DISK;
    465 	custom.intena = INTF_SETCLR | INTF_DSKBLK;
    466 	ciab.icr = CIA_ICR_FLG;
    467 }
    468 
    469 /*ARGSUSED*/
    470 int
    471 fdopen(dev_t dev, int flags, int devtype, struct lwp *l)
    472 {
    473 	struct fd_softc *sc;
    474 	int wasopen, fwork, error, s;
    475 
    476 	error = 0;
    477 
    478 	if (FDPART(dev) >= FDMAXPARTS)
    479 		return(ENXIO);
    480 
    481 	if ((sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(dev))) == NULL)
    482 		return(ENXIO);
    483 	if (sc->flags & FDF_NOTRACK0)
    484 		return(ENXIO);
    485 	if (sc->cachep == NULL)
    486 		sc->cachep = malloc(MAXTRKSZ, M_DEVBUF, M_WAITOK);
    487 
    488 	s = splbio();
    489 	/*
    490 	 * if we are sleeping in fdclose(); waiting for a chance to
    491 	 * shut the motor off, do a sleep here also.
    492 	 */
    493 	while (sc->flags & FDF_WMOTOROFF)
    494 		tsleep(fdmotoroff, PRIBIO, "fdopen", 0);
    495 
    496 	fwork = 0;
    497 	/*
    498 	 * if not open let user open request type, otherwise
    499 	 * ensure they are trying to open same type.
    500 	 */
    501 	if (sc->openpart == FDPART(dev))
    502 		wasopen = 1;
    503 	else if (sc->openpart == -1) {
    504 		sc->openpart = FDPART(dev);
    505 		wasopen = 0;
    506 	} else {
    507 		wasopen = 1;
    508 		error = EPERM;
    509 		goto done;
    510 	}
    511 
    512 	/*
    513 	 * wait for current io to complete if any
    514 	 */
    515 	if (fdc_indma) {
    516 		fwork = 1;
    517 		fdc_wantwakeup++;
    518 		tsleep(fdopen, PRIBIO, "fdopen", 0);
    519 	}
    520 	if ((error = fdloaddisk(sc)) != 0)
    521 		goto done;
    522 	if ((error = fdgetdisklabel(sc, dev)) != 0)
    523 		goto done;
    524 #ifdef FDDEBUG
    525 	printf("  open successful\n");
    526 #endif
    527 done:
    528 	/*
    529 	 * if we requested that fddone()->fdfindwork() wake us, allow it to
    530 	 * complete its job now
    531 	 */
    532 	if (fwork)
    533 		fdfindwork(FDUNIT(dev));
    534 	splx(s);
    535 
    536 	/*
    537 	 * if we were not open and we marked us so reverse that.
    538 	 */
    539 	if (error && wasopen == 0)
    540 		sc->openpart = -1;
    541 	return(error);
    542 }
    543 
    544 /*ARGSUSED*/
    545 int
    546 fdclose(dev_t dev, int flags, int devtype, struct lwp *l)
    547 {
    548 	struct fd_softc *sc;
    549 	int s;
    550 
    551 #ifdef FDDEBUG
    552 	printf("fdclose()\n");
    553 #endif
    554 	sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(dev));
    555 	s = splbio();
    556 	if (sc->flags & FDF_MOTORON) {
    557 		sc->flags |= FDF_WMOTOROFF;
    558 		tsleep(fdmotoroff, PRIBIO, "fdclose", 0);
    559 		sc->flags &= ~FDF_WMOTOROFF;
    560 		wakeup(fdmotoroff);
    561 	}
    562 	sc->openpart = -1;
    563 	splx(s);
    564 	return(0);
    565 }
    566 
    567 int
    568 fdioctl(dev_t dev, u_long cmd, void *addr, int flag, struct lwp *l)
    569 {
    570 	struct fd_softc *sc;
    571 	int error, wlab;
    572 
    573 	sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(dev));
    574 
    575 	if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0)
    576 		return(EBADF);
    577 
    578 	error = disk_ioctl(&sc->dkdev, dev, cmd, addr, flag, l);
    579 	if (error != EPASSTHROUGH)
    580 		return error;
    581 
    582 	switch (cmd) {
    583 	case DIOCSBAD:
    584 		return(EINVAL);
    585 	case DIOCSRETRIES:
    586 		if (*(int *)addr < 0)
    587 			return(EINVAL);
    588 		sc->retries = *(int *)addr;
    589 		return(0);
    590 	case DIOCSSTEP:
    591 		if (*(int *)addr < FDSTEPDELAY)
    592 			return(EINVAL);
    593 		sc->dkdev.dk_label->d_trkseek = sc->stepdelay = *(int *)addr;
    594 		return(0);
    595 	case DIOCSDINFO:
    596 		if ((flag & FWRITE) == 0)
    597 			return(EBADF);
    598 		return(fdsetdisklabel(sc, (struct disklabel *)addr));
    599 	case DIOCWDINFO:
    600 		if ((flag & FWRITE) == 0)
    601 			return(EBADF);
    602 		if ((error = fdsetdisklabel(sc, (struct disklabel *)addr)) != 0)
    603 			return(error);
    604 		wlab = sc->wlabel;
    605 		sc->wlabel = 1;
    606 		error = fdputdisklabel(sc, dev);
    607 		sc->wlabel = wlab;
    608 		return(error);
    609 	case DIOCWLABEL:
    610 		if ((flag & FWRITE) == 0)
    611 			return(EBADF);
    612 		sc->wlabel = *(int *)addr;
    613 		return(0);
    614 	case DIOCGDEFLABEL:
    615 		fdgetdefaultlabel(sc, (struct disklabel *)addr, FDPART(dev));
    616 		return(0);
    617 	default:
    618 		return(ENOTTY);
    619 	}
    620 }
    621 
    622 int
    623 fdread(dev_t dev, struct uio *uio, int flags)
    624 {
    625 	return (physio(fdstrategy, NULL, dev, B_READ, fdminphys, uio));
    626 }
    627 
    628 int
    629 fdwrite(dev_t dev, struct uio *uio, int flags)
    630 {
    631 	return (physio(fdstrategy, NULL, dev, B_WRITE, fdminphys, uio));
    632 }
    633 
    634 
    635 void
    636 fdintr(int flag)
    637 {
    638 	int s;
    639 
    640 	s = splbio();
    641 	if (fdc_indma)
    642 		fddmadone(fdc_indma, 0);
    643 	splx(s);
    644 }
    645 
    646 void
    647 fdidxintr(void)
    648 {
    649 	if (fdc_indma && fdc_dmalen) {
    650 		/*
    651 		 * turn off intr and start actual dma
    652 		 */
    653 		ciab.icr = CIA_ICR_FLG;
    654 		FDDMASTART(fdc_dmalen, fdc_dmawrite);
    655 		fdc_dmalen = 0;
    656 	}
    657 }
    658 
    659 void
    660 fdstrategy(struct buf *bp)
    661 {
    662 	struct fd_softc *sc;
    663 	int unit, s;
    664 
    665 	unit = FDUNIT(bp->b_dev);
    666 	sc = getsoftc(fd_cd, unit);
    667 
    668 #ifdef FDDEBUG
    669 	printf("fdstrategy: %p\n", bp);
    670 #endif
    671 	/*
    672 	 * check for valid partition and bounds
    673 	 */
    674 	if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0) {
    675 		bp->b_error = EIO;
    676 		goto done;
    677 	}
    678 	if (bounds_check_with_label(&sc->dkdev, bp, sc->wlabel) <= 0)
    679 		goto done;
    680 
    681 	/*
    682 	 * trans count of zero or bounds check indicates io is done
    683 	 * we are done.
    684 	 */
    685 	if (bp->b_bcount == 0)
    686 		goto done;
    687 
    688 	bp->b_rawblkno = bp->b_blkno;
    689 
    690 	/*
    691 	 * queue the buf and kick the low level code
    692 	 */
    693 	s = splbio();
    694 	bufq_put(sc->bufq, bp);
    695 	fdstart(sc);
    696 	splx(s);
    697 	return;
    698 done:
    699 	bp->b_resid = bp->b_bcount;
    700 	biodone(bp);
    701 }
    702 
    703 /*
    704  * make sure disk is loaded and label is up-to-date.
    705  */
    706 int
    707 fdloaddisk(struct fd_softc *sc)
    708 {
    709 	/*
    710 	 * if diskchange is low step drive to 0 then up one then to zero.
    711 	 */
    712 	fdselunit(sc);			/* make sure the unit is selected */
    713 	if (FDTESTC(FDB_CHANGED)) {
    714 		fdsetpos(sc, 0, 0);
    715 		sc->cachetrk = -1;		/* invalidate the cache */
    716 		sc->flags &= ~FDF_HAVELABEL;
    717 		fdsetpos(sc, FDNHEADS, 0);
    718 		fdsetpos(sc, 0, 0);
    719 		if (FDTESTC(FDB_CHANGED)) {
    720 			fdmotoroff(sc);
    721 			FDDESELECT(sc->unitmask);
    722 			return(ENXIO);
    723 		}
    724 	}
    725 	FDDESELECT(sc->unitmask);
    726 	fdmotoroff(sc);
    727 	sc->type = fdcgetfdtype(sc->hwunit);
    728 	if (sc->type == NULL)
    729 		return(ENXIO);
    730 	if (sc->openpart == FDMSDOSPART)
    731 		sc->nsectors = sc->type->msdos_nsectors;
    732 	else
    733 		sc->nsectors = sc->type->amiga_nsectors;
    734 	return(0);
    735 }
    736 
    737 void
    738 fdgetdefaultlabel(struct fd_softc *sc, struct disklabel *lp, int part)
    739 /* (variable part) XXX ick */
    740 {
    741 
    742 	memset(lp, 0, sizeof(struct disklabel));
    743 	lp->d_secsize = FDSECSIZE;
    744 	lp->d_ntracks = FDNHEADS;
    745 	lp->d_ncylinders = sc->type->ncylinders;
    746 	lp->d_nsectors = sc->nsectors;
    747 	lp->d_secpercyl = lp->d_ntracks * lp->d_nsectors;
    748 	lp->d_type = DKTYPE_FLOPPY;
    749 	lp->d_secperunit = lp->d_secpercyl * lp->d_ncylinders;
    750 	lp->d_rpm = 300; 		/* good guess I suppose. */
    751 	lp->d_interleave = 1;		/* should change when adding msdos */
    752 	sc->stepdelay = lp->d_trkseek = FDSTEPDELAY;
    753 	lp->d_bbsize = 0;
    754 	lp->d_sbsize = 0;
    755 	lp->d_partitions[part].p_size = lp->d_secperunit;
    756 	lp->d_partitions[part].p_fstype = FS_UNUSED;
    757 	lp->d_partitions[part].p_fsize = 1024;
    758 	lp->d_partitions[part].p_frag = 8;
    759 	lp->d_partitions[part].p_cpg = 2;	/* adosfs: reserved blocks */
    760 	lp->d_npartitions = part + 1;
    761 	lp->d_magic = lp->d_magic2 = DISKMAGIC;
    762 	lp->d_checksum = dkcksum(lp);
    763 }
    764 
    765 /*
    766  * read disk label, if present otherwise create one
    767  * return a new label if raw part and none found, otherwise err.
    768  */
    769 int
    770 fdgetdisklabel(struct fd_softc *sc, dev_t dev)
    771 {
    772 	struct disklabel *lp, *dlp;
    773 	struct cpu_disklabel *clp;
    774 	struct buf *bp;
    775 	int error, part;
    776 
    777 	if (sc->flags & FDF_HAVELABEL &&
    778 	    sc->dkdev.dk_label->d_npartitions == (FDPART(dev) + 1))
    779 		return(0);
    780 #ifdef FDDEBUG
    781 	printf("fdgetdisklabel()\n");
    782 #endif
    783 	part = FDPART(dev);
    784 	lp = sc->dkdev.dk_label;
    785 	clp =  sc->dkdev.dk_cpulabel;
    786 	memset(lp, 0, sizeof(struct disklabel));
    787 	memset(clp, 0, sizeof(struct cpu_disklabel));
    788 
    789 	lp->d_secsize = FDSECSIZE;
    790 	lp->d_ntracks = FDNHEADS;
    791 	lp->d_ncylinders = sc->type->ncylinders;
    792 	lp->d_nsectors = sc->nsectors;
    793 	lp->d_secpercyl = lp->d_ntracks * lp->d_nsectors;
    794 	lp->d_secperunit = lp->d_secpercyl * lp->d_ncylinders;
    795 	lp->d_npartitions = part + 1;
    796 	lp->d_partitions[part].p_size = lp->d_secperunit;
    797 	lp->d_partitions[part].p_fstype = FS_UNUSED;
    798 	lp->d_partitions[part].p_fsize = 1024;
    799 	lp->d_partitions[part].p_frag = 8;
    800 	lp->d_partitions[part].p_cpg = 2;	/* for adosfs: reserved blks */
    801 
    802 	sc->flags |= FDF_HAVELABEL;
    803 
    804 	bp = (void *)geteblk((int)lp->d_secsize);
    805 	bp->b_dev = dev;
    806 	bp->b_blkno = 0;
    807 	bp->b_cylinder = 0;
    808 	bp->b_bcount = FDSECSIZE;
    809 	bp->b_flags |= B_READ;
    810 	fdstrategy(bp);
    811 	if ((error = biowait(bp)) != 0)
    812 		goto nolabel;
    813 	dlp = (struct disklabel *)((char*)bp->b_data + LABELOFFSET);
    814 	if (dlp->d_magic != DISKMAGIC || dlp->d_magic2 != DISKMAGIC ||
    815 	    dkcksum(dlp)) {
    816 		error = EINVAL;
    817 		goto nolabel;
    818 	}
    819 	memcpy(lp, dlp, sizeof(struct disklabel));
    820 	if (lp->d_trkseek > FDSTEPDELAY)
    821 		sc->stepdelay = lp->d_trkseek;
    822 	brelse(bp, 0);
    823 	return(0);
    824 nolabel:
    825 	fdgetdefaultlabel(sc, lp, part);
    826 	brelse(bp, 0);
    827 	return(0);
    828 }
    829 
    830 /*
    831  * set the incore copy of this units disklabel
    832  */
    833 int
    834 fdsetdisklabel(struct fd_softc *sc, struct disklabel *lp)
    835 {
    836 	struct disklabel *clp;
    837 	struct partition *pp;
    838 
    839 	/*
    840 	 * must have at least opened raw unit to fetch the
    841 	 * raw_part stuff.
    842 	 */
    843 	if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0)
    844 		return(EINVAL);
    845 	clp = sc->dkdev.dk_label;
    846 	/*
    847 	 * make sure things check out and we only have one valid
    848 	 * partition
    849 	 */
    850 #ifdef FDDEBUG
    851 	printf("fdsetdisklabel\n");
    852 #endif
    853 	if (lp->d_secsize != FDSECSIZE ||
    854 	    lp->d_nsectors != clp->d_nsectors ||
    855 	    lp->d_ntracks != FDNHEADS ||
    856 	    lp->d_ncylinders != clp->d_ncylinders ||
    857 	    lp->d_secpercyl != clp->d_secpercyl ||
    858 	    lp->d_secperunit != clp->d_secperunit ||
    859 	    lp->d_magic != DISKMAGIC ||
    860 	    lp->d_magic2 != DISKMAGIC ||
    861 	    lp->d_npartitions == 0 ||
    862 	    lp->d_npartitions > FDMAXPARTS ||
    863 	    (lp->d_partitions[0].p_offset && lp->d_partitions[1].p_offset) ||
    864 	    dkcksum(lp))
    865 		return(EINVAL);
    866 	/*
    867 	 * if any partitions are present make sure they
    868 	 * represent the currently open type
    869 	 */
    870 	if ((pp = &lp->d_partitions[0])->p_size) {
    871 		if ((pp = &lp->d_partitions[1])->p_size == 0)
    872 			goto done;
    873 		else if (sc->openpart != 1)
    874 			return(EINVAL);
    875 	} else if (sc->openpart != 0)
    876 		return(EINVAL);
    877 	/*
    878 	 * make sure selected partition is within bounds
    879 	 * XXX on the second check, its to handle a bug in
    880 	 * XXX the cluster routines as they require multiples
    881 	 * XXX of PAGE_SIZE currently
    882 	 */
    883 	if ((pp->p_offset + pp->p_size >= lp->d_secperunit) ||
    884 	    (pp->p_frag * pp->p_fsize % PAGE_SIZE))
    885 		return(EINVAL);
    886 done:
    887 	memcpy(clp, lp, sizeof(struct disklabel));
    888 	return(0);
    889 }
    890 
    891 /*
    892  * write out the incore copy of this units disklabel
    893  */
    894 int
    895 fdputdisklabel(struct fd_softc *sc, dev_t dev)
    896 {
    897 	struct disklabel *lp, *dlp;
    898 	struct buf *bp;
    899 	int error;
    900 
    901 	if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0)
    902 		return(EBADF);
    903 #ifdef FDDEBUG
    904 	printf("fdputdisklabel\n");
    905 #endif
    906 	/*
    907 	 * get buf and read in sector 0
    908 	 */
    909 	lp = sc->dkdev.dk_label;
    910 	bp = geteblk((int)lp->d_secsize);
    911 	bp->b_dev = FDMAKEDEV(major(dev), FDUNIT(dev), RAW_PART);
    912 	bp->b_blkno = 0;
    913 	bp->b_cylinder = 0;
    914 	bp->b_bcount = FDSECSIZE;
    915 	bp->b_flags |= B_READ;
    916 	fdstrategy(bp);
    917 	if ((error = biowait(bp)) != 0)
    918 		goto done;
    919 	/*
    920 	 * copy disklabel to buf and write it out synchronous
    921 	 */
    922 	dlp = (struct disklabel *)((char*)bp->b_data + LABELOFFSET);
    923 	memcpy(dlp, lp, sizeof(struct disklabel));
    924 	bp->b_blkno = 0;
    925 	bp->b_cylinder = 0;
    926 	bp->b_flags &= ~(B_READ);
    927 	bp->b_oflags &= ~(BO_DONE);
    928 	bp->b_flags |= B_WRITE;
    929 	fdstrategy(bp);
    930 	error = biowait(bp);
    931 done:
    932 	brelse(bp, 0);
    933 	return(error);
    934 }
    935 
    936 /*
    937  * figure out drive type or NULL if none.
    938  */
    939 struct fdtype *
    940 fdcgetfdtype(int unit)
    941 {
    942 	struct fdtype *ftp;
    943 	u_long id, idb;
    944 	int cnt, umask;
    945 
    946 	id = 0;
    947 	umask = 1 << (3 + unit);
    948 
    949 	FDDESELECT(FDCUNITMASK);
    950 
    951 	FDSETMOTOR(1);
    952 	delay(1);
    953 	FDSELECT(umask);
    954 	delay(1);
    955 	FDDESELECT(umask);
    956 
    957 	FDSETMOTOR(0);
    958 	delay(1);
    959 	FDSELECT(umask);
    960 	delay(1);
    961 	FDDESELECT(umask);
    962 
    963 	for (idb = 0x80000000; idb; idb >>= 1) {
    964 		FDSELECT(umask);
    965 		delay(1);
    966 		if (FDTESTC(FDB_READY) == 0)
    967 			id |= idb;
    968 		FDDESELECT(umask);
    969 		delay(1);
    970 	}
    971 #ifdef FDDEBUG
    972 	printf("fdcgettype unit %d id 0x%lx\n", unit, id);
    973 #endif
    974 
    975 	for (cnt = 0, ftp = fdtype; cnt < nfdtype; ftp++, cnt++)
    976 		if (ftp->driveid == id)
    977 			return(ftp);
    978 	/*
    979 	 * 3.5dd's at unit 0 do not always return id.
    980 	 */
    981 	if (unit == 0)
    982 		return(fdtype);
    983 	return(NULL);
    984 }
    985 
    986 /*
    987  * turn motor off if possible otherwise mark as needed and will be done
    988  * later.
    989  */
    990 void
    991 fdmotoroff(void *arg)
    992 {
    993 	struct fd_softc *sc;
    994 	int s;
    995 
    996 	sc = arg;
    997 	s = splbio();
    998 
    999 #ifdef FDDEBUG
   1000 	printf("fdmotoroff: unit %d\n", sc->hwunit);
   1001 #endif
   1002 	if ((sc->flags & FDF_MOTORON) == 0)
   1003 		goto done;
   1004 	/*
   1005 	 * if we have a timeout on a DMA operation let fddmadone()
   1006 	 * deal with it.
   1007 	 */
   1008 	if (fdc_indma == sc) {
   1009 		fddmadone(sc, 1);
   1010 		goto done;
   1011 	}
   1012 #ifdef FDDEBUG
   1013 	printf(" motor was on, turning off\n");
   1014 #endif
   1015 
   1016 	/*
   1017 	 * flush cache if needed
   1018 	 */
   1019 	if (sc->flags & FDF_DIRTY) {
   1020 		sc->flags |= FDF_JUSTFLUSH | FDF_MOTOROFF;
   1021 #ifdef FDDEBUG
   1022 		printf("  flushing dirty buffer first\n");
   1023 #endif
   1024 		/*
   1025 		 * if DMA'ing done for now, fddone() will call us again
   1026 		 */
   1027 		if (fdc_indma)
   1028 			goto done;
   1029 		fddmastart(sc, sc->cachetrk);
   1030 		goto done;
   1031 	}
   1032 
   1033 	/*
   1034 	 * if controller is busy just schedule us to be called back
   1035 	 */
   1036 	if (fdc_indma) {
   1037 		/*
   1038 		 * someone else has the controller now
   1039 		 * just set flag and let fddone() call us again.
   1040 		 */
   1041 		sc->flags |= FDF_MOTOROFF;
   1042 		goto done;
   1043 	}
   1044 
   1045 #ifdef FDDEBUG
   1046 	printf("  hw turning unit off\n");
   1047 #endif
   1048 
   1049 	sc->flags &= ~(FDF_MOTORON | FDF_MOTOROFF);
   1050 	FDDESELECT(FDCUNITMASK);
   1051 	FDSETMOTOR(0);
   1052 	delay(1);
   1053 	FDSELECT(sc->unitmask);
   1054 	delay(4);
   1055 	FDDESELECT(sc->unitmask);
   1056 	delay(1);
   1057 	if (sc->flags & FDF_WMOTOROFF)
   1058 		wakeup(fdmotoroff);
   1059 done:
   1060 	splx(s);
   1061 }
   1062 
   1063 /*
   1064  * select drive seek to track exit with motor on.
   1065  * fdsetpos(x, 0, 0) does calibrates the drive.
   1066  */
   1067 void
   1068 fdsetpos(struct fd_softc *sc, int trk, int towrite)
   1069 {
   1070 	int nstep, sdir, ondly, ncyl, nside;
   1071 
   1072 	FDDESELECT(FDCUNITMASK);
   1073 	FDSETMOTOR(1);
   1074 	delay(1);
   1075 	FDSELECT(sc->unitmask);
   1076 	delay(1);
   1077 	if ((sc->flags & FDF_MOTORON) == 0) {
   1078 		ondly = 0;
   1079 		while (FDTESTC(FDB_READY) == 0) {
   1080 			delay(1000);
   1081 			if (++ondly >= 1000)
   1082 				break;
   1083 		}
   1084 	}
   1085 	sc->flags |= FDF_MOTORON;
   1086 
   1087 	ncyl = trk / FDNHEADS;
   1088 	nside = trk % FDNHEADS;
   1089 
   1090 	if (sc->curcyl == ncyl && fdc_side == nside)
   1091 		return;
   1092 
   1093 	if (towrite)
   1094 		sc->flags |= FDF_WRITEWAIT;
   1095 
   1096 #ifdef FDDEBUG
   1097 	printf("fdsetpos: cyl %d head %d towrite %d\n", trk / FDNHEADS,
   1098 	    trk % FDNHEADS, towrite);
   1099 #endif
   1100 	nstep = ncyl - sc->curcyl;
   1101 	if (nstep) {
   1102 		/*
   1103 		 * figure direction
   1104 		 */
   1105 		if (nstep > 0 && ncyl != 0) {
   1106 			sdir = FDSTEPIN;
   1107 			FDSETDIR(1);
   1108 		} else {
   1109 			nstep = -nstep;
   1110 			sdir = FDSTEPOUT;
   1111 			FDSETDIR(0);
   1112 		}
   1113 		if (ncyl == 0) {
   1114 			/*
   1115 			 * either just want cylinder 0 or doing
   1116 			 * a calibrate.
   1117 			 */
   1118 			nstep = 256;
   1119 			while (FDTESTC(FDB_CYLZERO) == 0 && nstep--) {
   1120 				FDSTEP;
   1121 				delay(sc->stepdelay);
   1122 			}
   1123 			if (nstep < 0)
   1124 				sc->flags |= FDF_NOTRACK0;
   1125 		} else {
   1126 			/*
   1127 			 * step the needed amount amount.
   1128 			 */
   1129 			while (nstep--) {
   1130 				FDSTEP;
   1131 				delay(sc->stepdelay);
   1132 			}
   1133 		}
   1134 		/*
   1135 		 * if switched directions
   1136 		 * allow drive to settle.
   1137 		 */
   1138 		if (sc->pstepdir != sdir)
   1139 			delay(FDSETTLEDELAY);
   1140 		sc->pstepdir = sdir;
   1141 		sc->curcyl = ncyl;
   1142 	}
   1143 	if (nside == fdc_side)
   1144 		return;
   1145 	/*
   1146 	 * select side
   1147 	 */
   1148 	fdc_side = nside;
   1149 	FDSETHEAD(nside);
   1150 	delay(FDPRESIDEDELAY);
   1151 }
   1152 
   1153 void
   1154 fdselunit(struct fd_softc *sc)
   1155 {
   1156 	FDDESELECT(FDCUNITMASK);		/* deselect all */
   1157 	FDSETMOTOR(sc->flags & FDF_MOTORON);	/* set motor to unit's state */
   1158 	delay(1);
   1159 	FDSELECT(sc->unitmask);			/* select unit */
   1160 	delay(1);
   1161 }
   1162 
   1163 /*
   1164  * process next buf on device queue.
   1165  * normal sequence of events:
   1166  * fdstart() -> fddmastart();
   1167  * fdidxintr();
   1168  * fdintr() -> fddmadone() -> fddone();
   1169  * if the track is in the cache then fdstart() will short-circuit
   1170  * to fddone() else if the track cache is dirty it will flush.  If
   1171  * the buf is not an entire track it will cache the requested track.
   1172  */
   1173 void
   1174 fdstart(struct fd_softc *sc)
   1175 {
   1176 	int trk, error, write;
   1177 	struct buf *bp, *dp;
   1178 	int changed;
   1179 
   1180 #ifdef FDDEBUG
   1181 	printf("fdstart: unit %d\n", sc->hwunit);
   1182 #endif
   1183 
   1184 	/*
   1185 	 * if DMA'ing just return. we must have been called from fdstrategy.
   1186 	 */
   1187 	if (fdc_indma)
   1188 		return;
   1189 
   1190 	/*
   1191 	 * get next buf if there.
   1192 	 */
   1193 	dp = &sc->curbuf;
   1194 	if ((bp = bufq_peek(sc->bufq)) == NULL) {
   1195 #ifdef FDDEBUG
   1196 		printf("  nothing to do\n");
   1197 #endif
   1198 		return;
   1199 	}
   1200 
   1201 	/*
   1202 	 * Mark us as busy now, in case fddone() gets called in one
   1203 	 * of the cases below.
   1204 	 */
   1205 	disk_busy(&sc->dkdev);
   1206 
   1207 	/*
   1208 	 * make sure same disk is loaded
   1209 	 */
   1210 	fdselunit(sc);
   1211 	changed = FDTESTC(FDB_CHANGED);
   1212 	FDDESELECT(sc->unitmask);
   1213 	if (changed) {
   1214 		/*
   1215 		 * disk missing, invalidate all future io on
   1216 		 * this unit until re-open()'ed also invalidate
   1217 		 * all current io
   1218 		 */
   1219 printf("fdstart: disk changed\n");
   1220 #ifdef FDDEBUG
   1221 		printf("  disk was removed invalidating all io\n");
   1222 #endif
   1223 		sc->flags &= ~FDF_HAVELABEL;
   1224 		for (;;) {
   1225 			bp = bufq_get(sc->bufq);
   1226 			bp->b_error = EIO;
   1227 			if (bufq_peek(sc->bufq) == NULL)
   1228 				break;
   1229 			biodone(bp);
   1230 		}
   1231 		/*
   1232 		 * do fddone() on last buf to allow other units to start.
   1233 		 */
   1234 		bufq_put(sc->bufq, bp);
   1235 		fddone(sc);
   1236 		return;
   1237 	}
   1238 
   1239 	/*
   1240 	 * we have a valid buf, setup our local version
   1241 	 * we use this count to allow reading over multiple tracks.
   1242 	 * into a single buffer
   1243 	 */
   1244 	dp->b_bcount = bp->b_bcount;
   1245 	dp->b_blkno = bp->b_blkno;
   1246 	dp->b_data = bp->b_data;
   1247 	dp->b_flags = bp->b_flags;
   1248 	dp->b_resid = 0;
   1249 
   1250 	if (bp->b_flags & B_READ)
   1251 		write = 0;
   1252 	else if (FDTESTC(FDB_PROTECT) == 0)
   1253 		write = 1;
   1254 	else {
   1255 		error = EPERM;
   1256 		goto done;
   1257 	}
   1258 
   1259 	/*
   1260 	 * figure trk given blkno
   1261 	 */
   1262 	trk = bp->b_blkno / sc->nsectors;
   1263 
   1264 	/*
   1265 	 * check to see if same as currently cached track
   1266 	 * if so we need to do no DMA read.
   1267 	 */
   1268 	if (trk == sc->cachetrk) {
   1269 		fddone(sc);
   1270 		return;
   1271 	}
   1272 
   1273 	/*
   1274 	 * if we will be overwriting the entire cache, don't bother to
   1275 	 * fetch it.
   1276 	 */
   1277 	if (bp->b_bcount == (sc->nsectors * FDSECSIZE) && write &&
   1278 	    bp->b_blkno % sc->nsectors == 0) {
   1279 		if (sc->flags & FDF_DIRTY)
   1280 			sc->flags |= FDF_JUSTFLUSH;
   1281 		else {
   1282 			sc->cachetrk = trk;
   1283 			fddone(sc);
   1284 			return;
   1285 		}
   1286 	}
   1287 
   1288 	/*
   1289 	 * start DMA read of `trk'
   1290 	 */
   1291 	fddmastart(sc, trk);
   1292 	return;
   1293 done:
   1294 	bp->b_error = error;
   1295 	fddone(sc);
   1296 }
   1297 
   1298 /*
   1299  * continue a started operation on next track. always begin at
   1300  * sector 0 on the next track.
   1301  */
   1302 void
   1303 fdcont(struct fd_softc *sc)
   1304 {
   1305 	struct buf *dp, *bp;
   1306 	int trk, write;
   1307 
   1308 	dp = &sc->curbuf;
   1309 	bp = bufq_peek(sc->bufq);
   1310 	dp->b_data = (char*)dp->b_data + (dp->b_bcount - bp->b_resid);
   1311 	dp->b_blkno += (dp->b_bcount - bp->b_resid) / FDSECSIZE;
   1312 	dp->b_bcount = bp->b_resid;
   1313 
   1314 	/*
   1315 	 * figure trk given blkno
   1316 	 */
   1317 	trk = dp->b_blkno / sc->nsectors;
   1318 #ifdef DEBUG
   1319 	if (trk != sc->cachetrk + 1 || dp->b_blkno % sc->nsectors != 0)
   1320 		panic("fdcont: confused");
   1321 #endif
   1322 	if (dp->b_flags & B_READ)
   1323 		write = 0;
   1324 	else
   1325 		write = 1;
   1326 	/*
   1327 	 * if we will be overwriting the entire cache, don't bother to
   1328 	 * fetch it.
   1329 	 */
   1330 	if (dp->b_bcount == (sc->nsectors * FDSECSIZE) && write) {
   1331 		if (sc->flags & FDF_DIRTY)
   1332 			sc->flags |= FDF_JUSTFLUSH;
   1333 		else {
   1334 			sc->cachetrk = trk;
   1335 			fddone(sc);
   1336 			return;
   1337 		}
   1338 	}
   1339 	/*
   1340 	 * start DMA read of `trk'
   1341 	 */
   1342 	fddmastart(sc, trk);
   1343 	return;
   1344 }
   1345 
   1346 void
   1347 fddmastart(struct fd_softc *sc, int trk)
   1348 {
   1349 	int adkmask, ndmaw, write, dmatrk;
   1350 
   1351 #ifdef FDDEBUG
   1352 	printf("fddmastart: unit %d cyl %d head %d", sc->hwunit,
   1353 	    trk / FDNHEADS, trk % FDNHEADS);
   1354 #endif
   1355 	/*
   1356 	 * flush the cached track if dirty else read requested track.
   1357 	 */
   1358 	if (sc->flags & FDF_DIRTY) {
   1359 		fdcachetoraw(sc);
   1360 		ndmaw = sc->type->nwritew;
   1361 		dmatrk = sc->cachetrk;
   1362 		write = 1;
   1363 	} else {
   1364 		ndmaw = sc->type->nreadw;
   1365 		dmatrk = trk;
   1366 		write = 0;
   1367 	}
   1368 
   1369 #ifdef FDDEBUG
   1370 	printf(" %s", write ? " flushing cache\n" : " loading cache\n");
   1371 #endif
   1372 	sc->cachetrk = trk;
   1373 	fdc_indma = sc;
   1374 	fdsetpos(sc, dmatrk, write);
   1375 
   1376 	/*
   1377 	 * setup dma stuff
   1378 	 */
   1379 	if (write == 0) {
   1380 		custom.adkcon = ADKF_MSBSYNC;
   1381 		custom.adkcon = ADKF_SETCLR | ADKF_WORDSYNC | ADKF_FAST;
   1382 		custom.dsksync = FDMFMSYNC;
   1383 	} else {
   1384 		custom.adkcon = ADKF_PRECOMP1 | ADKF_PRECOMP0 | ADKF_WORDSYNC |
   1385 		    ADKF_MSBSYNC;
   1386 		adkmask = ADKF_SETCLR | ADKF_FAST | ADKF_MFMPREC;
   1387 		if (dmatrk >= sc->type->precomp[0])
   1388 			adkmask |= ADKF_PRECOMP0;
   1389 		if (dmatrk >= sc->type->precomp[1])
   1390 			adkmask |= ADKF_PRECOMP1;
   1391 		custom.adkcon = adkmask;
   1392 	}
   1393 	custom.dskpt = (u_char *)kvtop(fdc_dmap);
   1394 
   1395 	/*
   1396 	 * If writing an MSDOS track, activate disk index pulse
   1397 	 * interrupt, DMA will be started in the intr routine fdidxintr()
   1398 	 * Otherwise, start the DMA here.
   1399 	 */
   1400 	if (write && sc->openpart == FDMSDOSPART) {
   1401 		fdc_dmalen = ndmaw;
   1402 		fdc_dmawrite = write;
   1403 		ciab.icr = CIA_ICR_IR_SC | CIA_ICR_FLG;
   1404 	} else {
   1405 		FDDMASTART(ndmaw, write);
   1406 		fdc_dmalen = 0;
   1407 	}
   1408 
   1409 #ifdef FDDEBUG
   1410 	printf("  DMA started\n");
   1411 #endif
   1412 }
   1413 
   1414 /*
   1415  * recalibrate the drive
   1416  */
   1417 void
   1418 fdcalibrate(void *arg)
   1419 {
   1420 	struct fd_softc *sc;
   1421 	static int loopcnt;
   1422 
   1423 	sc = arg;
   1424 
   1425 	if (loopcnt == 0) {
   1426 		/*
   1427 		 * seek cyl 0
   1428 		 */
   1429 		fdc_indma = sc;
   1430 		sc->stepdelay += 900;
   1431 		if (sc->cachetrk > 1)
   1432 			fdsetpos(sc, sc->cachetrk % FDNHEADS, 0);
   1433 		sc->stepdelay -= 900;
   1434 	}
   1435 	if (loopcnt++ & 1)
   1436 		fdsetpos(sc, sc->cachetrk, 0);
   1437 	else
   1438 		fdsetpos(sc, sc->cachetrk + FDNHEADS, 0);
   1439 	/*
   1440 	 * trk++, trk, trk++, trk, trk++, trk, trk++, trk and DMA
   1441 	 */
   1442 	if (loopcnt < 8)
   1443 		callout_reset(&sc->calibrate_ch, hz / 8, fdcalibrate, sc);
   1444 	else {
   1445 		loopcnt = 0;
   1446 		fdc_indma = NULL;
   1447 		callout_reset(&sc->motor_ch, 3 * hz / 2, fdmotoroff, sc);
   1448 		fddmastart(sc, sc->cachetrk);
   1449 	}
   1450 }
   1451 
   1452 void
   1453 fddmadone(struct fd_softc *sc, int timeo)
   1454 {
   1455 #ifdef FDDEBUG
   1456 	printf("fddmadone: unit %d, timeo %d\n", sc->hwunit, timeo);
   1457 #endif
   1458 	fdc_indma = NULL;
   1459 	callout_stop(&sc->motor_ch);
   1460 	FDDMASTOP;
   1461 
   1462 	/*
   1463 	 * guarantee the drive has been at current head and cyl
   1464 	 * for at least FDWRITEDELAY after a write.
   1465 	 */
   1466 	if (sc->flags & FDF_WRITEWAIT) {
   1467 		delay(FDWRITEDELAY);
   1468 		sc->flags &= ~FDF_WRITEWAIT;
   1469 	}
   1470 
   1471 	if ((sc->flags & FDF_MOTOROFF) == 0) {
   1472 		/*
   1473 		 * motor runs for 1.5 seconds after last DMA
   1474 		 */
   1475 		callout_reset(&sc->motor_ch, 3 * hz / 2, fdmotoroff, sc);
   1476 	}
   1477 	if (sc->flags & FDF_DIRTY) {
   1478 		/*
   1479 		 * if buffer dirty, the last DMA cleaned it
   1480 		 */
   1481 		sc->flags &= ~FDF_DIRTY;
   1482 		if (timeo)
   1483 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1484 			    "write of track cache timed out.\n");
   1485 		if (sc->flags & FDF_JUSTFLUSH) {
   1486 			sc->flags &= ~FDF_JUSTFLUSH;
   1487 			/*
   1488 			 * we are done DMA'ing
   1489 			 */
   1490 			fddone(sc);
   1491 			return;
   1492 		}
   1493 		/*
   1494 		 * load the cache
   1495 		 */
   1496 		fddmastart(sc, sc->cachetrk);
   1497 		return;
   1498 	}
   1499 #ifdef FDDEBUG
   1500 	else if (sc->flags & FDF_MOTOROFF)
   1501 		panic("fddmadone: FDF_MOTOROFF with no FDF_DIRTY");
   1502 #endif
   1503 
   1504 	/*
   1505 	 * cache loaded decode it into cache buffer
   1506 	 */
   1507 	if (timeo == 0 && fdrawtocache(sc) == 0)
   1508 		sc->retried = 0;
   1509 	else {
   1510 #ifdef FDDEBUG
   1511 		if (timeo)
   1512 			aprint_debug_dev(sc->sc_dev,
   1513 			    "fddmadone: cache load timed out.\n");
   1514 #endif
   1515 		if (sc->retried >= sc->retries) {
   1516 			sc->retried = 0;
   1517 			sc->cachetrk = -1;
   1518 		} else {
   1519 			sc->retried++;
   1520 			/*
   1521 			 * this will be restarted at end of calibrate loop.
   1522 			 */
   1523 			callout_stop(&sc->motor_ch);
   1524 			fdcalibrate(sc);
   1525 			return;
   1526 		}
   1527 	}
   1528 	fddone(sc);
   1529 }
   1530 
   1531 void
   1532 fddone(struct fd_softc *sc)
   1533 {
   1534 	struct buf *dp, *bp;
   1535 	char *data;
   1536 	int sz;
   1537 
   1538 #ifdef FDDEBUG
   1539 	printf("fddone: unit %d\n", sc->hwunit);
   1540 #endif
   1541 	/*
   1542 	 * check to see if unit is just flushing the cache,
   1543 	 * that is we have no io queued.
   1544 	 */
   1545 	if (sc->flags & FDF_MOTOROFF)
   1546 		goto nobuf;
   1547 
   1548 	dp = &sc->curbuf;
   1549 	if ((bp = bufq_peek(sc->bufq)) == NULL)
   1550 		panic ("fddone");
   1551 	/*
   1552 	 * check for an error that may have occurred
   1553 	 * while getting the track.
   1554 	 */
   1555 	if (sc->cachetrk == -1) {
   1556 		sc->retried = 0;
   1557 		bp->b_error = EIO;
   1558 	} else if (bp->b_error == 0) {
   1559 		data = sc->cachep;
   1560 		/*
   1561 		 * get offset of data in track cache and limit
   1562 		 * the copy size to not exceed the cache's end.
   1563 		 */
   1564 		data += (dp->b_blkno % sc->nsectors) * FDSECSIZE;
   1565 		sz = sc->nsectors - dp->b_blkno % sc->nsectors;
   1566 		sz *= FDSECSIZE;
   1567 		sz = uimin(dp->b_bcount, sz);
   1568 		if (bp->b_flags & B_READ)
   1569 			memcpy(dp->b_data, data, sz);
   1570 		else {
   1571 			memcpy(data, dp->b_data, sz);
   1572 			sc->flags |= FDF_DIRTY;
   1573 		}
   1574 		bp->b_resid = dp->b_bcount - sz;
   1575 		if (bp->b_resid == 0) {
   1576 			bp->b_error = 0;
   1577 		} else {
   1578 			/*
   1579 			 * not done yet need to read next track
   1580 			 */
   1581 			fdcont(sc);
   1582 			return;
   1583 		}
   1584 	}
   1585 	/*
   1586 	 * remove from queue.
   1587 	 */
   1588 	(void)bufq_get(sc->bufq);
   1589 
   1590 	disk_unbusy(&sc->dkdev, (bp->b_bcount - bp->b_resid),
   1591 	    (bp->b_flags & B_READ));
   1592 
   1593 	biodone(bp);
   1594 nobuf:
   1595 	fdfindwork(device_unit(sc->sc_dev));
   1596 }
   1597 
   1598 void
   1599 fdfindwork(int unit)
   1600 {
   1601 	struct fd_softc *ssc, *sc;
   1602 	int i, last;
   1603 
   1604 	/*
   1605 	 * first see if we have any fdopen()'s waiting
   1606 	 */
   1607 	if (fdc_wantwakeup) {
   1608 		wakeup(fdopen);
   1609 		fdc_wantwakeup--;
   1610 		return;
   1611 	}
   1612 
   1613 	/*
   1614 	 * start next available unit, linear search from the next unit
   1615 	 * wrapping and finally this unit.
   1616 	 */
   1617 	last = 0;
   1618 	ssc = NULL;
   1619 	for (i = unit + 1; last == 0; i++) {
   1620 		if (i == unit)
   1621 			last = 1;
   1622 		if (i >= fd_cd.cd_ndevs) {
   1623 			i = -1;
   1624 			continue;
   1625 		}
   1626 		if ((sc = device_lookup_private(&fd_cd, i)) == NULL)
   1627 			continue;
   1628 
   1629 		/*
   1630 		 * if unit has requested to be turned off
   1631 		 * and it has no buf's queued do it now
   1632 		 */
   1633 		if (sc->flags & FDF_MOTOROFF) {
   1634 			if (bufq_peek(sc->bufq) == NULL)
   1635 				fdmotoroff(sc);
   1636 			else {
   1637 				/*
   1638 				 * we gained a buf request while
   1639 				 * we waited, forget the motoroff
   1640 				 */
   1641 				sc->flags &= ~FDF_MOTOROFF;
   1642 			}
   1643 			/*
   1644 			 * if we now have DMA unit must have needed
   1645 			 * flushing, quit
   1646 			 */
   1647 			if (fdc_indma)
   1648 				return;
   1649 		}
   1650 		/*
   1651 		 * if we have no start unit and the current unit has
   1652 		 * io waiting choose this unit to start.
   1653 		 */
   1654 		if (ssc == NULL && bufq_peek(sc->bufq) != NULL)
   1655 			ssc = sc;
   1656 	}
   1657 	if (ssc)
   1658 		fdstart(ssc);
   1659 }
   1660 
   1661 /*
   1662  * min byte count to whats left of the track in question
   1663  */
   1664 void
   1665 fdminphys(struct buf *bp)
   1666 {
   1667 	struct fd_softc *sc;
   1668 	int sec, toff, tsz;
   1669 
   1670 	if ((sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(bp->b_dev))) == NULL)
   1671 		panic("fdminphys: couldn't get softc");
   1672 
   1673 	sec = bp->b_blkno % sc->nsectors;
   1674 
   1675 	toff = sec * FDSECSIZE;
   1676 	tsz = sc->nsectors * FDSECSIZE;
   1677 #ifdef FDDEBUG
   1678 	printf("fdminphys: before %d", bp->b_bcount);
   1679 #endif
   1680 	bp->b_bcount = uimin(bp->b_bcount, tsz - toff);
   1681 #ifdef FDDEBUG
   1682 	printf(" after %d\n", bp->b_bcount);
   1683 #endif
   1684 	minphys(bp);
   1685 }
   1686 
   1687 /*
   1688  * encode the track cache into raw MFM ready for DMA
   1689  * when we go to multiple disk formats, this will call type dependent
   1690  * functions
   1691  */
   1692 void fdcachetoraw(struct fd_softc *sc)
   1693 {
   1694 	if (sc->openpart == FDMSDOSPART)
   1695 		mscachetoraw(sc);
   1696 	else
   1697 		amcachetoraw(sc);
   1698 }
   1699 
   1700 /*
   1701  * decode raw MFM from DMA into units track cache.
   1702  * when we go to multiple disk formats, this will call type dependent
   1703  * functions
   1704  */
   1705 int
   1706 fdrawtocache(struct fd_softc *sc)
   1707 {
   1708 
   1709 	if (sc->openpart == FDMSDOSPART)
   1710 		return(msrawtocache(sc));
   1711 	else
   1712 		return(amrawtocache(sc));
   1713 }
   1714 
   1715 void
   1716 amcachetoraw(struct fd_softc *sc)
   1717 {
   1718 	static u_long mfmnull[4];
   1719 	u_long *rp, *crp, *dp, hcksum, dcksum, info;
   1720 	int sec, i;
   1721 
   1722 	rp = fdc_dmap;
   1723 
   1724 	/*
   1725 	 * not yet one sector (- 1 long) gap.
   1726 	 * for now use previous drivers values
   1727 	 */
   1728 	for (i = 0; i < sc->type->gap; i++)
   1729 		*rp++ = 0xaaaaaaaa;
   1730 	/*
   1731 	 * process sectors
   1732 	 */
   1733 	dp = sc->cachep;
   1734 	info = 0xff000000 | (sc->cachetrk << 16) | sc->nsectors;
   1735 	for (sec = 0; sec < sc->nsectors; sec++, info += (1 << 8) - 1) {
   1736 		hcksum = dcksum = 0;
   1737 		/*
   1738 		 * sector format
   1739 		 *	offset		description
   1740 		 *-----------------------------------
   1741 		 *  0			null
   1742 		 *  1			sync
   1743 		 * oddbits	evenbits
   1744 		 *----------------------
   1745 		 *  2		3	[0xff]b [trk]b [sec]b [togap]b
   1746 		 *  4-7		8-11	null
   1747 		 * 12		13	header cksum [2-11]
   1748 		 * 14		15	data cksum [16-271]
   1749 		 * 16-143	144-271	data
   1750 		 */
   1751 		*rp = 0xaaaaaaaa;
   1752 		if (*(rp - 1) & 0x1)
   1753 			*rp &= 0x7fffffff;	/* clock bit correction */
   1754 		rp++;
   1755 		*rp++ = (FDMFMSYNC << 16) | FDMFMSYNC;
   1756 		rp = mfmblkencode(&info, rp, &hcksum, 1);
   1757 		rp = mfmblkencode(mfmnull, rp, &hcksum, 4);
   1758 		rp = mfmblkencode(&hcksum, rp, NULL, 1);
   1759 
   1760 		crp = rp;
   1761 		rp = mfmblkencode(dp, rp + 2, &dcksum, FDSECLWORDS);
   1762 		dp += FDSECLWORDS;
   1763 		crp = mfmblkencode(&dcksum, crp, NULL, 1);
   1764 		if (*(crp - 1) & 0x1)
   1765 			*crp &= 0x7fffffff;	/* clock bit correction */
   1766 		else if ((*crp & 0x40000000) == 0)
   1767 			*crp |= 0x80000000;
   1768 	}
   1769 	*rp = 0xaaa80000;
   1770 	if (*(rp - 1) & 0x1)
   1771 		*rp &= 0x7fffffff;
   1772 }
   1773 
   1774 u_long *
   1775 fdfindsync(u_long *rp, u_long *ep)
   1776 {
   1777 	u_short *sp;
   1778 
   1779 	sp = (u_short *)rp;
   1780 	while ((u_long *)sp < ep && *sp != FDMFMSYNC)
   1781 		sp++;
   1782 	while ((u_long *)sp < ep && *sp == FDMFMSYNC)
   1783 		sp++;
   1784 	if ((u_long *)sp < ep)
   1785 		return((u_long *)sp);
   1786 	return(NULL);
   1787 }
   1788 
   1789 int
   1790 amrawtocache(struct fd_softc *sc)
   1791 {
   1792 	u_long mfmnull[4];
   1793 	u_long *dp, *rp, *erp, *crp, *srp, hcksum, dcksum, info, cktmp;
   1794 	int cnt, doagain;
   1795 
   1796 	doagain = 1;
   1797 	srp = rp = fdc_dmap;
   1798 	erp = (u_long *)((u_short *)rp + sc->type->nreadw);
   1799 	cnt = 0;
   1800 again:
   1801 	if (doagain == 0 || (rp = srp = fdfindsync(srp, erp)) == NULL) {
   1802 #ifdef DIAGNOSTIC
   1803 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "corrupted track (%d) data.\n",
   1804 		    sc->cachetrk);
   1805 #endif
   1806 		return(-1);
   1807 	}
   1808 
   1809 	/*
   1810 	 * process sectors
   1811 	 */
   1812 	for (; cnt < sc->nsectors; cnt++) {
   1813 		hcksum = dcksum = 0;
   1814 		rp = mfmblkdecode(rp, &info, &hcksum, 1);
   1815 		rp = mfmblkdecode(rp, mfmnull, &hcksum, 4);
   1816 		rp = mfmblkdecode(rp, &cktmp, NULL, 1);
   1817 		if (cktmp != hcksum) {
   1818 #ifdef FDDEBUG
   1819 			printf("  info 0x%lx hchksum 0x%lx trkhcksum 0x%lx\n",
   1820 			    info, hcksum, cktmp);
   1821 #endif
   1822 			goto again;
   1823 		}
   1824 		if (((info >> 16) & 0xff) != sc->cachetrk) {
   1825 #ifdef DEBUG
   1826 			aprint_debug_dev(sc->sc_dev,
   1827 			    "incorrect track found: 0x%lx %d\n",
   1828 			    info, sc->cachetrk);
   1829 #endif
   1830 			goto again;
   1831 		}
   1832 #ifdef FDDEBUG
   1833 		printf("  info 0x%lx\n", info);
   1834 #endif
   1835 
   1836 		rp = mfmblkdecode(rp, &cktmp, NULL, 1);
   1837 		dp = sc->cachep;
   1838 		dp += FDSECLWORDS * ((info >> 8) & 0xff);
   1839 		crp = mfmblkdecode(rp, dp, &dcksum, FDSECLWORDS);
   1840 		if (cktmp != dcksum) {
   1841 #ifdef FDDEBUG
   1842 			printf("  info 0x%lx dchksum 0x%lx trkdcksum 0x%lx\n",
   1843 			    info, dcksum, cktmp);
   1844 #endif
   1845 			goto again;
   1846 		}
   1847 
   1848 		/*
   1849 		 * if we are at gap then we can no longer be sure
   1850 		 * of correct sync marks
   1851 		 */
   1852 		if ((info & 0xff) == 1)
   1853 			doagain = 1;
   1854 		else
   1855 			doagain = 0;
   1856 		srp = rp = fdfindsync(crp, erp);
   1857 	}
   1858 	return(0);
   1859 }
   1860 
   1861 void
   1862 mscachetoraw(struct fd_softc *sc)
   1863 {
   1864 	u_short *rp, *erp, crc;
   1865 	u_char *cp, tb[5];
   1866 	int sec, i;
   1867 
   1868 	rp = (u_short *)fdc_dmap;
   1869 	erp = rp + sc->type->nwritew;
   1870 	cp = sc->cachep;
   1871 
   1872 	/*
   1873 	 * initial track filler  (828 * GAP1)
   1874 	 */
   1875 	for (i = 0; i < sc->type->gap; i++) {
   1876 		*rp++ = FDMFMGAP1;
   1877 		*rp++ = FDMFMGAP1;
   1878 	}
   1879 
   1880 	for (sec = 0; sec < sc->nsectors; sec++) {
   1881 
   1882 		/*
   1883 		 * leading sector gap
   1884 		 * (12 * GAP2) + (3 * SYNC)
   1885 		 */
   1886 		for (i = 0; i < 12; i++)
   1887 			*rp++ = FDMFMGAP2;
   1888 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1889 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1890 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1891 
   1892 		/*
   1893 		 * sector information
   1894 		 * (ID) + track + side + sector + sector size + CRC16
   1895 		 */
   1896 		*rp++ = FDMFMID;
   1897 		tb[0] = sc->cachetrk / FDNHEADS;
   1898 		tb[1] = sc->cachetrk % FDNHEADS;
   1899 		tb[2] = sec + 1;
   1900 		i = sc->bytespersec;
   1901 		tb[3] = i < 256 ? 0 : (i < 512 ? 1 : (i < 1024 ? 2 : 3));
   1902 		rp = msblkencode(rp, tb, 4, &crc);
   1903 		tb[0] = crc >> 8;
   1904 		tb[1] = crc & 0xff;
   1905 		tb[2] = 0x4e; /* GAP1 decoded */
   1906 		rp = msblkencode(rp, tb, 3, 0);
   1907 
   1908 		/*
   1909 		 * sector info/data gap
   1910 		 * (22 * GAP1) + (12 * GAP2) + (3 * SYNC)
   1911 		 */
   1912 		for (i = 0; i < 21; i++)
   1913 			*rp++ = FDMFMGAP1;
   1914 		for (i = 0; i < 12; i++)
   1915 			*rp++ = FDMFMGAP2;
   1916 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1917 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1918 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1919 
   1920 		/*
   1921 		 * sector data
   1922 		 * (DATA) + ...data... + CRC16
   1923 		 */
   1924 		*rp++ = FDMFMDATA;
   1925 		rp = msblkencode(rp, cp, sc->bytespersec, &crc);
   1926 		cp += sc->bytespersec;
   1927 		tb[0] = crc >> 8;
   1928 		tb[1] = crc & 0xff;
   1929 		tb[2] = 0x4e; /* GAP3 decoded */
   1930 		rp = msblkencode(rp, tb, 3, 0);
   1931 
   1932 		/*
   1933 		 * trailing sector gap
   1934 		 * (80 * GAP3)
   1935 		 */
   1936 		for (i = 0; i < 79; i++)
   1937 			*rp++ = FDMFMGAP3;
   1938 	}
   1939 
   1940 	/*
   1941 	 * fill rest of track with GAP3
   1942 	 */
   1943 	while (rp != erp)
   1944 		*rp++ = FDMFMGAP3;
   1945 
   1946 }
   1947 
   1948 int
   1949 msrawtocache(struct fd_softc *sc)
   1950 {
   1951 	u_short *rp, *erp;
   1952 	u_char tb[5], *cp;
   1953 	int ct, sec, retry;
   1954 
   1955 	rp = (u_short *)fdc_dmap;
   1956 	erp = rp + sc->type->nreadw;
   1957 	cp = sc->cachep;
   1958 
   1959 	for (ct = 0; ct < sc->nsectors; ct++) {
   1960 		retry = 1;
   1961 		do {
   1962 			/*
   1963 			 * skip leading gap to sync
   1964 			 */
   1965 			if ((rp = (u_short *)fdfindsync((u_long *)rp, (u_long *)erp)) == NULL) {
   1966 #ifdef DIAGNOSTIC
   1967 				aprint_normal_dev(sc->sc_dev,
   1968 				    "corrupted track (%d) data.\n",
   1969 				    sc->cachetrk);
   1970 #endif
   1971 				return(-1);
   1972 			}
   1973 
   1974 			/*
   1975 			 * Grab sector info
   1976 			 */
   1977 			if (*rp++ != FDMFMID)
   1978 				continue;
   1979 			rp = msblkdecode(rp, tb, 4);
   1980 #ifdef FDDEBUG
   1981 			printf("sector id: sector %d, track %d, side %d,"
   1982 			    "bps %d\n", tb[2], tb[0], tb[1], 128 << tb[3]);
   1983 #endif
   1984 			if ((tb[0] * FDNHEADS + tb[1]) != sc->cachetrk ||
   1985 			    tb[2] > sc->nsectors)
   1986 				continue;
   1987 
   1988 			sec = tb[2];
   1989 			sc->bytespersec = 128 << tb[3];
   1990 			rp += 2; /* skip CRC-16 */
   1991 
   1992 			/*
   1993 			 * skip gap and read in data
   1994 			 */
   1995 			if ((rp = (u_short *)fdfindsync((u_long *)rp, (u_long *)erp)) == NULL)
   1996 				return(-1);
   1997 			if (*rp++ != FDMFMDATA)
   1998 				continue;
   1999 			rp = msblkdecode(rp, cp + ((sec-1) * sc->bytespersec),
   2000 			    sc->bytespersec);
   2001 			rp += 2; /* skip CRC-16 */
   2002 
   2003 			retry = 0;
   2004 		} while (retry);
   2005 	}
   2006 	return(0);
   2007 }
   2008 
   2009 /*
   2010  * encode len longwords of `dp' data in amiga mfm block format (`rp')
   2011  * this format specified that the odd bits are at current pos and even
   2012  * bits at len + current pos
   2013  */
   2014 u_long *
   2015 mfmblkencode(u_long *dp, u_long *rp, u_long *cp, int len)
   2016 {
   2017 	u_long *sdp, *edp, d, dtmp, correct;
   2018 
   2019 	sdp = dp;
   2020 	edp = dp + len;
   2021 
   2022 	if (*(rp - 1) & 0x1)
   2023 		correct = 1;
   2024 	else
   2025 		correct = 0;
   2026 	/*
   2027 	 * do odd bits
   2028 	 */
   2029 	while (dp < edp) {
   2030 		d = (*dp >> 1) & 0x55555555;	/* remove clock bits */
   2031 		dtmp = d ^ 0x55555555;
   2032 		d |= ((dtmp >> 1) | 0x80000000) & (dtmp << 1);
   2033 		/*
   2034 		 * correct upper clock bit if needed
   2035 		 */
   2036 		if (correct)
   2037 			d &= 0x7fffffff;
   2038 		if (d & 0x1)
   2039 			correct = 1;
   2040 		else
   2041 			correct = 0;
   2042 		/*
   2043 		 * do checksums and store in raw buffer
   2044 		 */
   2045 		if (cp)
   2046 			*cp ^= d;
   2047 		*rp++ = d;
   2048 		dp++;
   2049 	}
   2050 	/*
   2051 	 * do even bits
   2052 	 */
   2053 	dp = sdp;
   2054 	while (dp < edp) {
   2055 		d = *dp & 0x55555555;	/* remove clock bits */
   2056 		dtmp = d ^ 0x55555555;
   2057 		d |= ((dtmp >> 1) | 0x80000000) & (dtmp << 1);
   2058 		/*
   2059 		 * correct upper clock bit if needed
   2060 		 */
   2061 		if (correct)
   2062 			d &= 0x7fffffff;
   2063 		if (d & 0x1)
   2064 			correct = 1;
   2065 		else
   2066 			correct = 0;
   2067 		/*
   2068 		 * do checksums and store in raw buffer
   2069 		 */
   2070 		if (cp)
   2071 			*cp ^= d;
   2072 		*rp++ = d;
   2073 		dp++;
   2074 	}
   2075 	if (cp)
   2076 		*cp &= 0x55555555;
   2077 	return(rp);
   2078 }
   2079 
   2080 /*
   2081  * decode len longwords of `dp' data in amiga mfm block format (`rp')
   2082  * this format specified that the odd bits are at current pos and even
   2083  * bits at len + current pos
   2084  */
   2085 u_long *
   2086 mfmblkdecode(u_long *rp, u_long *dp, u_long *cp, int len)
   2087 {
   2088 	u_long o, e;
   2089 	int cnt;
   2090 
   2091 	cnt = len;
   2092 	while (cnt--) {
   2093 		o = *rp;
   2094 		e = *(rp + len);
   2095 		if (cp) {
   2096 			*cp ^= o;
   2097 			*cp ^= e;
   2098 		}
   2099 		o &= 0x55555555;
   2100 		e &= 0x55555555;
   2101 		*dp++ = (o << 1) | e;
   2102 		rp++;
   2103 	}
   2104 	if (cp)
   2105 		*cp &= 0x55555555;
   2106 	return(rp + len);
   2107 }
   2108 
   2109 /*
   2110  * decode len words in standard MFM format to len bytes
   2111  * of data.
   2112  */
   2113 u_short *
   2114 msblkdecode(u_short *rp, u_char *cp, int len)
   2115 {
   2116 	while (len--) {
   2117 		*cp++ = msdecode[*rp & 0x7f] |
   2118 		    (msdecode[(*rp >> 8) & 0x7f] << 4);
   2119 		rp++;
   2120 	}
   2121 
   2122 	return(rp);
   2123 }
   2124 
   2125 /*
   2126  * encode len bytes of data into len words in standard MFM format.
   2127  * If a pointer is supplied for crc, calculate the CRC-16 of the data
   2128  * as well.
   2129  */
   2130 u_short *
   2131 msblkencode(u_short *rp, u_char *cp, int len, u_short *crc)
   2132 {
   2133 	u_short td;
   2134 	u_short mycrc;
   2135 
   2136 	/* preload crc for header (4 bytes)
   2137 	 * or data (anything else)
   2138 	 */
   2139 	mycrc = (len == 4) ? 0xb230 : 0xe295;
   2140 
   2141 	while (len--) {
   2142 		td = (msencode[*cp >> 4] << 8) | msencode[*cp & 0x0f];
   2143 
   2144 		/* Check for zeros in top bit of encode and bottom
   2145 		 * bit of previous encode.  if so, slap a one in between
   2146 		 * them.
   2147 		 */
   2148 		if ((td & 0x140) == 0)
   2149 			td |= 0x80;
   2150 		if ((td & 0x4000) == 0 && (rp[-1] & 1) == 0)
   2151 			td |= 0x8000;
   2152 
   2153 		*rp++ = td;
   2154 
   2155 		/*
   2156 		 * calc crc if requested
   2157 		 */
   2158 		if (crc)
   2159 			mycrc = (mycrc << 8) ^ mscrctab[*cp ^ (mycrc >> 8)];
   2160 
   2161 		cp++;
   2162 	}
   2163 
   2164 	if (crc)
   2165 		*crc = mycrc;
   2166 
   2167 	return(rp);
   2168 }
   2169