Home | History | Annotate | Line # | Download | only in dev
fd.c revision 1.86
      1 /*	$NetBSD: fd.c,v 1.86 2011/06/03 00:52:22 matt 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 1.86 2011/06/03 00:52:22 matt 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 steping */
     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;		/* cahced track -1 for none */
    156 	int hwunit;		/* unit for amiga controlling hw */
    157 	int unitmask;		/* mask for cia select deslect */
    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 setable */
    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 belive 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 	fdopen, fdclose, fdstrategy, fdioctl, nodump, nosize, D_DISK
    258 };
    259 
    260 const struct cdevsw fd_cdevsw = {
    261 	fdopen, fdclose, fdread, fdwrite, fdioctl,
    262 	nostop, notty, nopoll, nommap, nokqfilter, D_DISK
    263 };
    264 
    265 struct dkdriver fddkdriver = { fdstrategy };
    266 
    267 CFATTACH_DECL_NEW(fdc, 0,
    268     fdcmatch, fdcattach, NULL, NULL);
    269 
    270 /*
    271  * all hw access through macros, this helps to hide the active low
    272  * properties
    273  */
    274 
    275 #define FDUNITMASK(unit)	(1 << (3 + (unit)))
    276 
    277 /*
    278  * select units using mask
    279  */
    280 #define FDSELECT(um)	do { ciab.prb &= ~(um); } while (0)
    281 
    282 /*
    283  * deselect units using mask
    284  */
    285 #define FDDESELECT(um)	do { ciab.prb |= (um); delay(1); } while (0)
    286 
    287 /*
    288  * test hw condition bits
    289  */
    290 #define FDTESTC(bit)	((ciaa.pra & (1 << (bit))) == 0)
    291 
    292 /*
    293  * set motor for select units, true motor on else off
    294  */
    295 #define FDSETMOTOR(on)	do { \
    296 	if (on) ciab.prb &= ~CIAB_PRB_MTR; else ciab.prb |= CIAB_PRB_MTR; \
    297 	} while (0)
    298 
    299 /*
    300  * set head for select units
    301  */
    302 #define FDSETHEAD(head)	do { \
    303 	if (head) ciab.prb &= ~CIAB_PRB_SIDE; else ciab.prb |= CIAB_PRB_SIDE; \
    304 	delay(1); } while (0)
    305 
    306 /*
    307  * select direction, true towards spindle else outwards
    308  */
    309 #define FDSETDIR(in)	do { \
    310 	if (in) ciab.prb &= ~CIAB_PRB_DIR; else ciab.prb |= CIAB_PRB_DIR; \
    311 	delay(1); } while (0)
    312 
    313 /*
    314  * step the selected units
    315  */
    316 #define FDSTEP	do { \
    317     ciab.prb &= ~CIAB_PRB_STEP; ciab.prb |= CIAB_PRB_STEP; \
    318     } while (0)
    319 
    320 #define FDDMASTART(len, towrite)	do { \
    321     int dmasz = (len) | ((towrite) ? DISKLEN_WRITE : 0) | DISKLEN_DMAEN; \
    322     custom.dsklen = dmasz; custom.dsklen = dmasz; } while (0)
    323 
    324 #define FDDMASTOP	do { custom.dsklen = 0; } while (0)
    325 
    326 
    327 int
    328 fdcmatch(device_t pdp, cfdata_t cfp, void *auxp)
    329 {
    330 	static int fdc_matched = 0;
    331 
    332 	/* Allow only once instance. */
    333 	if (matchname("fdc", auxp) == 0 || fdc_matched)
    334 		return(0);
    335 	if ((fdc_dmap = alloc_chipmem(DMABUFSZ)) == NULL) {
    336 		printf("fdc: unable to allocate DMA buffer\n");
    337 		return(0);
    338 	}
    339 
    340 	fdc_matched = 1;
    341 	return(1);
    342 }
    343 
    344 void
    345 fdcattach(device_t pdp, device_t dp, void *auxp)
    346 {
    347 	struct fdcargs args;
    348 
    349 	printf(": dmabuf pa 0x%x", (unsigned)kvtop(fdc_dmap));
    350 	printf(": dmabuf ka %p\n", fdc_dmap);
    351 	args.unit = 0;
    352 	args.type = fdcgetfdtype(args.unit);
    353 
    354 	fdc_side = -1;
    355 	config_found(dp, &args, fdcprint);
    356 	for (args.unit++; args.unit < FDMAXUNITS; args.unit++) {
    357 		if ((args.type = fdcgetfdtype(args.unit)) == NULL)
    358 			continue;
    359 		config_found(dp, &args, fdcprint);
    360 	}
    361 }
    362 
    363 int
    364 fdcprint(void *auxp, const char *pnp)
    365 {
    366 	struct fdcargs *fcp;
    367 
    368 	fcp = auxp;
    369 	if (pnp)
    370 		aprint_normal("fd%d at %s unit %d:", fcp->unit, pnp,
    371 			fcp->type->driveid);
    372 	return(UNCONF);
    373 }
    374 
    375 /*ARGSUSED*/
    376 int
    377 fdmatch(device_t pdp, cfdata_t cfp, void *auxp)
    378 {
    379 	struct fdcargs *fdap;
    380 
    381 	fdap = auxp;
    382 	if (cfp->cf_loc[FDCCF_UNIT] == fdap->unit ||
    383 	    cfp->cf_loc[FDCCF_UNIT] == FDCCF_UNIT_DEFAULT)
    384 		return(1);
    385 
    386 	return(0);
    387 }
    388 
    389 void
    390 fdattach(device_t pdp, device_t dp, void *auxp)
    391 {
    392 	struct fdcargs *ap;
    393 	struct fd_softc *sc;
    394 	int i;
    395 
    396 	ap = auxp;
    397 	sc = device_private(dp);
    398 	sc->sc_dev = dp;
    399 
    400 	bufq_alloc(&sc->bufq, "disksort", BUFQ_SORT_CYLINDER);
    401 	callout_init(&sc->calibrate_ch, 0);
    402 	callout_init(&sc->motor_ch, 0);
    403 
    404 	sc->curcyl = sc->cachetrk = -1;
    405 	sc->openpart = -1;
    406 	sc->type = ap->type;
    407 	sc->hwunit = ap->unit;
    408 	sc->unitmask = 1 << (3 + ap->unit);
    409 	sc->retries = FDRETRIES;
    410 	sc->stepdelay = FDSTEPDELAY;
    411 	sc->bytespersec = 512;
    412 	printf(" unit %d: %s %d cyl, %d head, %d sec [%d sec], 512 bytes/sec\n",
    413 	    sc->hwunit, sc->type->desc, sc->type->ncylinders, FDNHEADS,
    414 	    sc->type->amiga_nsectors, sc->type->msdos_nsectors);
    415 
    416 	/*
    417 	 * Initialize and attach the disk structure.
    418 	 */
    419 	disk_init(&sc->dkdev, device_xname(sc->sc_dev), &fddkdriver);
    420 	disk_attach(&sc->dkdev);
    421 
    422 	/*
    423 	 * calibrate the drive
    424 	 */
    425 	fdsetpos(sc, 0, 0);
    426 	fdsetpos(sc, sc->type->ncylinders, 0);
    427 	fdsetpos(sc, 0, 0);
    428 	fdmotoroff(sc);
    429 
    430 	/*
    431 	 * precalc msdos MFM and CRC
    432 	 */
    433 	for (i = 0; i < 128; i++)
    434 		msdecode[i] = 0xff;
    435 	for (i = 0; i < 16; i++)
    436 		msdecode[msencode[i]] = i;
    437 	for (i = 0; i < 256; i++) {
    438 		mscrctab[i] = (0x1021 * (i & 0xf0)) ^ (0x1021 * (i & 0x0f)) ^
    439 		    (0x1021 * (i >> 4));
    440 	}
    441 
    442 	/*
    443 	 * enable disk related interrupts
    444 	 */
    445 	custom.dmacon = DMAF_SETCLR | DMAF_MASTER | DMAF_DISK;
    446 	custom.intena = INTF_SETCLR | INTF_DSKBLK;
    447 	ciab.icr = CIA_ICR_FLG;
    448 }
    449 
    450 /*ARGSUSED*/
    451 int
    452 fdopen(dev_t dev, int flags, int devtype, struct lwp *l)
    453 {
    454 	struct fd_softc *sc;
    455 	int wasopen, fwork, error, s;
    456 
    457 	error = 0;
    458 
    459 	if (FDPART(dev) >= FDMAXPARTS)
    460 		return(ENXIO);
    461 
    462 	if ((sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(dev))) == NULL)
    463 		return(ENXIO);
    464 	if (sc->flags & FDF_NOTRACK0)
    465 		return(ENXIO);
    466 	if (sc->cachep == NULL)
    467 		sc->cachep = malloc(MAXTRKSZ, M_DEVBUF, M_WAITOK);
    468 
    469 	s = splbio();
    470 	/*
    471 	 * if we are sleeping in fdclose(); waiting for a chance to
    472 	 * shut the motor off, do a sleep here also.
    473 	 */
    474 	while (sc->flags & FDF_WMOTOROFF)
    475 		tsleep(fdmotoroff, PRIBIO, "fdopen", 0);
    476 
    477 	fwork = 0;
    478 	/*
    479 	 * if not open let user open request type, otherwise
    480 	 * ensure they are trying to open same type.
    481 	 */
    482 	if (sc->openpart == FDPART(dev))
    483 		wasopen = 1;
    484 	else if (sc->openpart == -1) {
    485 		sc->openpart = FDPART(dev);
    486 		wasopen = 0;
    487 	} else {
    488 		wasopen = 1;
    489 		error = EPERM;
    490 		goto done;
    491 	}
    492 
    493 	/*
    494 	 * wait for current io to complete if any
    495 	 */
    496 	if (fdc_indma) {
    497 		fwork = 1;
    498 		fdc_wantwakeup++;
    499 		tsleep(fdopen, PRIBIO, "fdopen", 0);
    500 	}
    501 	if ((error = fdloaddisk(sc)) != 0)
    502 		goto done;
    503 	if ((error = fdgetdisklabel(sc, dev)) != 0)
    504 		goto done;
    505 #ifdef FDDEBUG
    506 	printf("  open successful\n");
    507 #endif
    508 done:
    509 	/*
    510 	 * if we requested that fddone()->fdfindwork() wake us, allow it to
    511 	 * complete its job now
    512 	 */
    513 	if (fwork)
    514 		fdfindwork(FDUNIT(dev));
    515 	splx(s);
    516 
    517 	/*
    518 	 * if we were not open and we marked us so reverse that.
    519 	 */
    520 	if (error && wasopen == 0)
    521 		sc->openpart = -1;
    522 	return(error);
    523 }
    524 
    525 /*ARGSUSED*/
    526 int
    527 fdclose(dev_t dev, int flags, int devtype, struct lwp *l)
    528 {
    529 	struct fd_softc *sc;
    530 	int s;
    531 
    532 #ifdef FDDEBUG
    533 	printf("fdclose()\n");
    534 #endif
    535 	sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(dev));
    536 	s = splbio();
    537 	if (sc->flags & FDF_MOTORON) {
    538 		sc->flags |= FDF_WMOTOROFF;
    539 		tsleep(fdmotoroff, PRIBIO, "fdclose", 0);
    540 		sc->flags &= ~FDF_WMOTOROFF;
    541 		wakeup(fdmotoroff);
    542 	}
    543 	sc->openpart = -1;
    544 	splx(s);
    545 	return(0);
    546 }
    547 
    548 int
    549 fdioctl(dev_t dev, u_long cmd, void *addr, int flag, struct lwp *l)
    550 {
    551 	struct fd_softc *sc;
    552 	int error, wlab;
    553 
    554 	sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(dev));
    555 
    556 	if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0)
    557 		return(EBADF);
    558 
    559 	switch (cmd) {
    560 	case DIOCSBAD:
    561 		return(EINVAL);
    562 	case DIOCSRETRIES:
    563 		if (*(int *)addr < 0)
    564 			return(EINVAL);
    565 		sc->retries = *(int *)addr;
    566 		return(0);
    567 	case DIOCSSTEP:
    568 		if (*(int *)addr < FDSTEPDELAY)
    569 			return(EINVAL);
    570 		sc->dkdev.dk_label->d_trkseek = sc->stepdelay = *(int *)addr;
    571 		return(0);
    572 	case DIOCGDINFO:
    573 		*(struct disklabel *)addr = *(sc->dkdev.dk_label);
    574 		return(0);
    575 	case DIOCGPART:
    576 		((struct partinfo *)addr)->disklab = sc->dkdev.dk_label;
    577 		((struct partinfo *)addr)->part =
    578 		    &sc->dkdev.dk_label->d_partitions[FDPART(dev)];
    579 		return(0);
    580 	case DIOCSDINFO:
    581 		if ((flag & FWRITE) == 0)
    582 			return(EBADF);
    583 		return(fdsetdisklabel(sc, (struct disklabel *)addr));
    584 	case DIOCWDINFO:
    585 		if ((flag & FWRITE) == 0)
    586 			return(EBADF);
    587 		if ((error = fdsetdisklabel(sc, (struct disklabel *)addr)) != 0)
    588 			return(error);
    589 		wlab = sc->wlabel;
    590 		sc->wlabel = 1;
    591 		error = fdputdisklabel(sc, dev);
    592 		sc->wlabel = wlab;
    593 		return(error);
    594 	case DIOCWLABEL:
    595 		if ((flag & FWRITE) == 0)
    596 			return(EBADF);
    597 		sc->wlabel = *(int *)addr;
    598 		return(0);
    599 	case DIOCGDEFLABEL:
    600 		fdgetdefaultlabel(sc, (struct disklabel *)addr, FDPART(dev));
    601 		return(0);
    602 	default:
    603 		return(ENOTTY);
    604 	}
    605 }
    606 
    607 int
    608 fdread(dev_t dev, struct uio *uio, int flags)
    609 {
    610 	return (physio(fdstrategy, NULL, dev, B_READ, fdminphys, uio));
    611 }
    612 
    613 int
    614 fdwrite(dev_t dev, struct uio *uio, int flags)
    615 {
    616 	return (physio(fdstrategy, NULL, dev, B_WRITE, fdminphys, uio));
    617 }
    618 
    619 
    620 void
    621 fdintr(int flag)
    622 {
    623 	int s;
    624 
    625 	s = splbio();
    626 	if (fdc_indma)
    627 		fddmadone(fdc_indma, 0);
    628 	splx(s);
    629 }
    630 
    631 void
    632 fdidxintr(void)
    633 {
    634 	if (fdc_indma && fdc_dmalen) {
    635 		/*
    636 		 * turn off intr and start actual dma
    637 		 */
    638 		ciab.icr = CIA_ICR_FLG;
    639 		FDDMASTART(fdc_dmalen, fdc_dmawrite);
    640 		fdc_dmalen = 0;
    641 	}
    642 }
    643 
    644 void
    645 fdstrategy(struct buf *bp)
    646 {
    647 	struct disklabel *lp;
    648 	struct fd_softc *sc;
    649 	int unit, part, s;
    650 
    651 	unit = FDUNIT(bp->b_dev);
    652 	part = FDPART(bp->b_dev);
    653 	sc = getsoftc(fd_cd, unit);
    654 
    655 #ifdef FDDEBUG
    656 	printf("fdstrategy: %p\n", bp);
    657 #endif
    658 	/*
    659 	 * check for valid partition and bounds
    660 	 */
    661 	lp = sc->dkdev.dk_label;
    662 	if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0) {
    663 		bp->b_error = EIO;
    664 		goto done;
    665 	}
    666 	if (bounds_check_with_label(&sc->dkdev, bp, sc->wlabel) <= 0)
    667 		goto done;
    668 
    669 	/*
    670 	 * trans count of zero or bounds check indicates io is done
    671 	 * we are done.
    672 	 */
    673 	if (bp->b_bcount == 0)
    674 		goto done;
    675 
    676 	bp->b_rawblkno = bp->b_blkno;
    677 
    678 	/*
    679 	 * queue the buf and kick the low level code
    680 	 */
    681 	s = splbio();
    682 	bufq_put(sc->bufq, bp);
    683 	fdstart(sc);
    684 	splx(s);
    685 	return;
    686 done:
    687 	bp->b_resid = bp->b_bcount;
    688 	biodone(bp);
    689 }
    690 
    691 /*
    692  * make sure disk is loaded and label is up-to-date.
    693  */
    694 int
    695 fdloaddisk(struct fd_softc *sc)
    696 {
    697 	/*
    698 	 * if diskchange is low step drive to 0 then up one then to zero.
    699 	 */
    700 	fdselunit(sc);			/* make sure the unit is selected */
    701 	if (FDTESTC(FDB_CHANGED)) {
    702 		fdsetpos(sc, 0, 0);
    703 		sc->cachetrk = -1;		/* invalidate the cache */
    704 		sc->flags &= ~FDF_HAVELABEL;
    705 		fdsetpos(sc, FDNHEADS, 0);
    706 		fdsetpos(sc, 0, 0);
    707 		if (FDTESTC(FDB_CHANGED)) {
    708 			fdmotoroff(sc);
    709 			FDDESELECT(sc->unitmask);
    710 			return(ENXIO);
    711 		}
    712 	}
    713 	FDDESELECT(sc->unitmask);
    714 	fdmotoroff(sc);
    715 	sc->type = fdcgetfdtype(sc->hwunit);
    716 	if (sc->type == NULL)
    717 		return(ENXIO);
    718 	if (sc->openpart == FDMSDOSPART)
    719 		sc->nsectors = sc->type->msdos_nsectors;
    720 	else
    721 		sc->nsectors = sc->type->amiga_nsectors;
    722 	return(0);
    723 }
    724 
    725 void
    726 fdgetdefaultlabel(struct fd_softc *sc, struct disklabel *lp, int part)
    727 /* (variable part) XXX ick */
    728 {
    729 
    730 	memset(lp, 0, sizeof(struct disklabel));
    731 	lp->d_secsize = FDSECSIZE;
    732 	lp->d_ntracks = FDNHEADS;
    733 	lp->d_ncylinders = sc->type->ncylinders;
    734 	lp->d_nsectors = sc->nsectors;
    735 	lp->d_secpercyl = lp->d_ntracks * lp->d_nsectors;
    736 	lp->d_type = DTYPE_FLOPPY;
    737 	lp->d_secperunit = lp->d_secpercyl * lp->d_ncylinders;
    738 	lp->d_rpm = 300; 		/* good guess I suppose. */
    739 	lp->d_interleave = 1;		/* should change when adding msdos */
    740 	sc->stepdelay = lp->d_trkseek = FDSTEPDELAY;
    741 	lp->d_bbsize = 0;
    742 	lp->d_sbsize = 0;
    743 	lp->d_partitions[part].p_size = lp->d_secperunit;
    744 	lp->d_partitions[part].p_fstype = FS_UNUSED;
    745 	lp->d_partitions[part].p_fsize = 1024;
    746 	lp->d_partitions[part].p_frag = 8;
    747 	lp->d_partitions[part].p_cpg = 2;	/* adosfs: reserved blocks */
    748 	lp->d_npartitions = part + 1;
    749 	lp->d_magic = lp->d_magic2 = DISKMAGIC;
    750 	lp->d_checksum = dkcksum(lp);
    751 }
    752 
    753 /*
    754  * read disk label, if present otherwise create one
    755  * return a new label if raw part and none found, otherwise err.
    756  */
    757 int
    758 fdgetdisklabel(struct fd_softc *sc, dev_t dev)
    759 {
    760 	struct disklabel *lp, *dlp;
    761 	struct cpu_disklabel *clp;
    762 	struct buf *bp;
    763 	int error, part;
    764 
    765 	if (sc->flags & FDF_HAVELABEL &&
    766 	    sc->dkdev.dk_label->d_npartitions == (FDPART(dev) + 1))
    767 		return(0);
    768 #ifdef FDDEBUG
    769 	printf("fdgetdisklabel()\n");
    770 #endif
    771 	part = FDPART(dev);
    772 	lp = sc->dkdev.dk_label;
    773 	clp =  sc->dkdev.dk_cpulabel;
    774 	memset(lp, 0, sizeof(struct disklabel));
    775 	memset(clp, 0, sizeof(struct cpu_disklabel));
    776 
    777 	lp->d_secsize = FDSECSIZE;
    778 	lp->d_ntracks = FDNHEADS;
    779 	lp->d_ncylinders = sc->type->ncylinders;
    780 	lp->d_nsectors = sc->nsectors;
    781 	lp->d_secpercyl = lp->d_ntracks * lp->d_nsectors;
    782 	lp->d_secperunit = lp->d_secpercyl * lp->d_ncylinders;
    783 	lp->d_npartitions = part + 1;
    784 	lp->d_partitions[part].p_size = lp->d_secperunit;
    785 	lp->d_partitions[part].p_fstype = FS_UNUSED;
    786 	lp->d_partitions[part].p_fsize = 1024;
    787 	lp->d_partitions[part].p_frag = 8;
    788 	lp->d_partitions[part].p_cpg = 2;	/* for adosfs: reserved blks */
    789 
    790 	sc->flags |= FDF_HAVELABEL;
    791 
    792 	bp = (void *)geteblk((int)lp->d_secsize);
    793 	bp->b_dev = dev;
    794 	bp->b_blkno = 0;
    795 	bp->b_cylinder = 0;
    796 	bp->b_bcount = FDSECSIZE;
    797 	bp->b_flags |= B_READ;
    798 	fdstrategy(bp);
    799 	if ((error = biowait(bp)) != 0)
    800 		goto nolabel;
    801 	dlp = (struct disklabel *)((char*)bp->b_data + LABELOFFSET);
    802 	if (dlp->d_magic != DISKMAGIC || dlp->d_magic2 != DISKMAGIC ||
    803 	    dkcksum(dlp)) {
    804 		error = EINVAL;
    805 		goto nolabel;
    806 	}
    807 	memcpy(lp, dlp, sizeof(struct disklabel));
    808 	if (lp->d_trkseek > FDSTEPDELAY)
    809 		sc->stepdelay = lp->d_trkseek;
    810 	brelse(bp, 0);
    811 	return(0);
    812 nolabel:
    813 	fdgetdefaultlabel(sc, lp, part);
    814 	brelse(bp, 0);
    815 	return(0);
    816 }
    817 
    818 /*
    819  * set the incore copy of this units disklabel
    820  */
    821 int
    822 fdsetdisklabel(struct fd_softc *sc, struct disklabel *lp)
    823 {
    824 	struct disklabel *clp;
    825 	struct partition *pp;
    826 
    827 	/*
    828 	 * must have at least opened raw unit to fetch the
    829 	 * raw_part stuff.
    830 	 */
    831 	if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0)
    832 		return(EINVAL);
    833 	clp = sc->dkdev.dk_label;
    834 	/*
    835 	 * make sure things check out and we only have one valid
    836 	 * partition
    837 	 */
    838 #ifdef FDDEBUG
    839 	printf("fdsetdisklabel\n");
    840 #endif
    841 	if (lp->d_secsize != FDSECSIZE ||
    842 	    lp->d_nsectors != clp->d_nsectors ||
    843 	    lp->d_ntracks != FDNHEADS ||
    844 	    lp->d_ncylinders != clp->d_ncylinders ||
    845 	    lp->d_secpercyl != clp->d_secpercyl ||
    846 	    lp->d_secperunit != clp->d_secperunit ||
    847 	    lp->d_magic != DISKMAGIC ||
    848 	    lp->d_magic2 != DISKMAGIC ||
    849 	    lp->d_npartitions == 0 ||
    850 	    lp->d_npartitions > FDMAXPARTS ||
    851 	    (lp->d_partitions[0].p_offset && lp->d_partitions[1].p_offset) ||
    852 	    dkcksum(lp))
    853 		return(EINVAL);
    854 	/*
    855 	 * if any partitions are present make sure they
    856 	 * represent the currently open type
    857 	 */
    858 	if ((pp = &lp->d_partitions[0])->p_size) {
    859 		if ((pp = &lp->d_partitions[1])->p_size == 0)
    860 			goto done;
    861 		else if (sc->openpart != 1)
    862 			return(EINVAL);
    863 	} else if (sc->openpart != 0)
    864 		return(EINVAL);
    865 	/*
    866 	 * make sure selected partition is within bounds
    867 	 * XXX on the second check, its to handle a bug in
    868 	 * XXX the cluster routines as they require mutliples
    869 	 * XXX of PAGE_SIZE currently
    870 	 */
    871 	if ((pp->p_offset + pp->p_size >= lp->d_secperunit) ||
    872 	    (pp->p_frag * pp->p_fsize % PAGE_SIZE))
    873 		return(EINVAL);
    874 done:
    875 	memcpy(clp, lp, sizeof(struct disklabel));
    876 	return(0);
    877 }
    878 
    879 /*
    880  * write out the incore copy of this units disklabel
    881  */
    882 int
    883 fdputdisklabel(struct fd_softc *sc, dev_t dev)
    884 {
    885 	struct disklabel *lp, *dlp;
    886 	struct buf *bp;
    887 	int error;
    888 
    889 	if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0)
    890 		return(EBADF);
    891 #ifdef FDDEBUG
    892 	printf("fdputdisklabel\n");
    893 #endif
    894 	/*
    895 	 * get buf and read in sector 0
    896 	 */
    897 	lp = sc->dkdev.dk_label;
    898 	bp = geteblk((int)lp->d_secsize);
    899 	bp->b_dev = FDMAKEDEV(major(dev), FDUNIT(dev), RAW_PART);
    900 	bp->b_blkno = 0;
    901 	bp->b_cylinder = 0;
    902 	bp->b_bcount = FDSECSIZE;
    903 	bp->b_flags |= B_READ;
    904 	fdstrategy(bp);
    905 	if ((error = biowait(bp)) != 0)
    906 		goto done;
    907 	/*
    908 	 * copy disklabel to buf and write it out synchronous
    909 	 */
    910 	dlp = (struct disklabel *)((char*)bp->b_data + LABELOFFSET);
    911 	memcpy(dlp, lp, sizeof(struct disklabel));
    912 	bp->b_blkno = 0;
    913 	bp->b_cylinder = 0;
    914 	bp->b_flags &= ~(B_READ);
    915 	bp->b_oflags &= ~(BO_DONE);
    916 	bp->b_flags |= B_WRITE;
    917 	fdstrategy(bp);
    918 	error = biowait(bp);
    919 done:
    920 	brelse(bp, 0);
    921 	return(error);
    922 }
    923 
    924 /*
    925  * figure out drive type or NULL if none.
    926  */
    927 struct fdtype *
    928 fdcgetfdtype(int unit)
    929 {
    930 	struct fdtype *ftp;
    931 	u_long id, idb;
    932 	int cnt, umask;
    933 
    934 	id = 0;
    935 	umask = 1 << (3 + unit);
    936 
    937 	FDDESELECT(FDCUNITMASK);
    938 
    939 	FDSETMOTOR(1);
    940 	delay(1);
    941 	FDSELECT(umask);
    942 	delay(1);
    943 	FDDESELECT(umask);
    944 
    945 	FDSETMOTOR(0);
    946 	delay(1);
    947 	FDSELECT(umask);
    948 	delay(1);
    949 	FDDESELECT(umask);
    950 
    951 	for (idb = 0x80000000; idb; idb >>= 1) {
    952 		FDSELECT(umask);
    953 		delay(1);
    954 		if (FDTESTC(FDB_READY) == 0)
    955 			id |= idb;
    956 		FDDESELECT(umask);
    957 		delay(1);
    958 	}
    959 #ifdef FDDEBUG
    960 	printf("fdcgettype unit %d id 0x%lx\n", unit, id);
    961 #endif
    962 
    963 	for (cnt = 0, ftp = fdtype; cnt < nfdtype; ftp++, cnt++)
    964 		if (ftp->driveid == id)
    965 			return(ftp);
    966 	/*
    967 	 * 3.5dd's at unit 0 do not always return id.
    968 	 */
    969 	if (unit == 0)
    970 		return(fdtype);
    971 	return(NULL);
    972 }
    973 
    974 /*
    975  * turn motor off if possible otherwise mark as needed and will be done
    976  * later.
    977  */
    978 void
    979 fdmotoroff(void *arg)
    980 {
    981 	struct fd_softc *sc;
    982 	int s;
    983 
    984 	sc = arg;
    985 	s = splbio();
    986 
    987 #ifdef FDDEBUG
    988 	printf("fdmotoroff: unit %d\n", sc->hwunit);
    989 #endif
    990 	if ((sc->flags & FDF_MOTORON) == 0)
    991 		goto done;
    992 	/*
    993 	 * if we have a timeout on a DMA operation let fddmadone()
    994 	 * deal with it.
    995 	 */
    996 	if (fdc_indma == sc) {
    997 		fddmadone(sc, 1);
    998 		goto done;
    999 	}
   1000 #ifdef FDDEBUG
   1001 	printf(" motor was on, turning off\n");
   1002 #endif
   1003 
   1004 	/*
   1005 	 * flush cache if needed
   1006 	 */
   1007 	if (sc->flags & FDF_DIRTY) {
   1008 		sc->flags |= FDF_JUSTFLUSH | FDF_MOTOROFF;
   1009 #ifdef FDDEBUG
   1010 		printf("  flushing dirty buffer first\n");
   1011 #endif
   1012 		/*
   1013 		 * if DMA'ing done for now, fddone() will call us again
   1014 		 */
   1015 		if (fdc_indma)
   1016 			goto done;
   1017 		fddmastart(sc, sc->cachetrk);
   1018 		goto done;
   1019 	}
   1020 
   1021 	/*
   1022 	 * if controller is busy just schedule us to be called back
   1023 	 */
   1024 	if (fdc_indma) {
   1025 		/*
   1026 		 * someone else has the controller now
   1027 		 * just set flag and let fddone() call us again.
   1028 		 */
   1029 		sc->flags |= FDF_MOTOROFF;
   1030 		goto done;
   1031 	}
   1032 
   1033 #ifdef FDDEBUG
   1034 	printf("  hw turning unit off\n");
   1035 #endif
   1036 
   1037 	sc->flags &= ~(FDF_MOTORON | FDF_MOTOROFF);
   1038 	FDDESELECT(FDCUNITMASK);
   1039 	FDSETMOTOR(0);
   1040 	delay(1);
   1041 	FDSELECT(sc->unitmask);
   1042 	delay(4);
   1043 	FDDESELECT(sc->unitmask);
   1044 	delay(1);
   1045 	if (sc->flags & FDF_WMOTOROFF)
   1046 		wakeup(fdmotoroff);
   1047 done:
   1048 	splx(s);
   1049 }
   1050 
   1051 /*
   1052  * select drive seek to track exit with motor on.
   1053  * fdsetpos(x, 0, 0) does calibrates the drive.
   1054  */
   1055 void
   1056 fdsetpos(struct fd_softc *sc, int trk, int towrite)
   1057 {
   1058 	int nstep, sdir, ondly, ncyl, nside;
   1059 
   1060 	FDDESELECT(FDCUNITMASK);
   1061 	FDSETMOTOR(1);
   1062 	delay(1);
   1063 	FDSELECT(sc->unitmask);
   1064 	delay(1);
   1065 	if ((sc->flags & FDF_MOTORON) == 0) {
   1066 		ondly = 0;
   1067 		while (FDTESTC(FDB_READY) == 0) {
   1068 			delay(1000);
   1069 			if (++ondly >= 1000)
   1070 				break;
   1071 		}
   1072 	}
   1073 	sc->flags |= FDF_MOTORON;
   1074 
   1075 	ncyl = trk / FDNHEADS;
   1076 	nside = trk % FDNHEADS;
   1077 
   1078 	if (sc->curcyl == ncyl && fdc_side == nside)
   1079 		return;
   1080 
   1081 	if (towrite)
   1082 		sc->flags |= FDF_WRITEWAIT;
   1083 
   1084 #ifdef FDDEBUG
   1085 	printf("fdsetpos: cyl %d head %d towrite %d\n", trk / FDNHEADS,
   1086 	    trk % FDNHEADS, towrite);
   1087 #endif
   1088 	nstep = ncyl - sc->curcyl;
   1089 	if (nstep) {
   1090 		/*
   1091 		 * figure direction
   1092 		 */
   1093 		if (nstep > 0 && ncyl != 0) {
   1094 			sdir = FDSTEPIN;
   1095 			FDSETDIR(1);
   1096 		} else {
   1097 			nstep = -nstep;
   1098 			sdir = FDSTEPOUT;
   1099 			FDSETDIR(0);
   1100 		}
   1101 		if (ncyl == 0) {
   1102 			/*
   1103 			 * either just want cylinder 0 or doing
   1104 			 * a calibrate.
   1105 			 */
   1106 			nstep = 256;
   1107 			while (FDTESTC(FDB_CYLZERO) == 0 && nstep--) {
   1108 				FDSTEP;
   1109 				delay(sc->stepdelay);
   1110 			}
   1111 			if (nstep < 0)
   1112 				sc->flags |= FDF_NOTRACK0;
   1113 		} else {
   1114 			/*
   1115 			 * step the needed amount amount.
   1116 			 */
   1117 			while (nstep--) {
   1118 				FDSTEP;
   1119 				delay(sc->stepdelay);
   1120 			}
   1121 		}
   1122 		/*
   1123 		 * if switched directions
   1124 		 * allow drive to settle.
   1125 		 */
   1126 		if (sc->pstepdir != sdir)
   1127 			delay(FDSETTLEDELAY);
   1128 		sc->pstepdir = sdir;
   1129 		sc->curcyl = ncyl;
   1130 	}
   1131 	if (nside == fdc_side)
   1132 		return;
   1133 	/*
   1134 	 * select side
   1135 	 */
   1136 	fdc_side = nside;
   1137 	FDSETHEAD(nside);
   1138 	delay(FDPRESIDEDELAY);
   1139 }
   1140 
   1141 void
   1142 fdselunit(struct fd_softc *sc)
   1143 {
   1144 	FDDESELECT(FDCUNITMASK);		/* deselect all */
   1145 	FDSETMOTOR(sc->flags & FDF_MOTORON);	/* set motor to unit's state */
   1146 	delay(1);
   1147 	FDSELECT(sc->unitmask);			/* select unit */
   1148 	delay(1);
   1149 }
   1150 
   1151 /*
   1152  * process next buf on device queue.
   1153  * normall sequence of events:
   1154  * fdstart() -> fddmastart();
   1155  * fdidxintr();
   1156  * fdintr() -> fddmadone() -> fddone();
   1157  * if the track is in the cache then fdstart() will short-circuit
   1158  * to fddone() else if the track cache is dirty it will flush.  If
   1159  * the buf is not an entire track it will cache the requested track.
   1160  */
   1161 void
   1162 fdstart(struct fd_softc *sc)
   1163 {
   1164 	int trk, error, write;
   1165 	struct buf *bp, *dp;
   1166 	int changed;
   1167 
   1168 #ifdef FDDEBUG
   1169 	printf("fdstart: unit %d\n", sc->hwunit);
   1170 #endif
   1171 
   1172 	/*
   1173 	 * if DMA'ing just return. we must have been called from fdstartegy.
   1174 	 */
   1175 	if (fdc_indma)
   1176 		return;
   1177 
   1178 	/*
   1179 	 * get next buf if there.
   1180 	 */
   1181 	dp = &sc->curbuf;
   1182 	if ((bp = bufq_peek(sc->bufq)) == NULL) {
   1183 #ifdef FDDEBUG
   1184 		printf("  nothing to do\n");
   1185 #endif
   1186 		return;
   1187 	}
   1188 
   1189 	/*
   1190 	 * Mark us as busy now, in case fddone() gets called in one
   1191 	 * of the cases below.
   1192 	 */
   1193 	disk_busy(&sc->dkdev);
   1194 
   1195 	/*
   1196 	 * make sure same disk is loaded
   1197 	 */
   1198 	fdselunit(sc);
   1199 	changed = FDTESTC(FDB_CHANGED);
   1200 	FDDESELECT(sc->unitmask);
   1201 	if (changed) {
   1202 		/*
   1203 		 * disk missing, invalidate all future io on
   1204 		 * this unit until re-open()'ed also invalidate
   1205 		 * all current io
   1206 		 */
   1207 printf("fdstart: disk changed\n");
   1208 #ifdef FDDEBUG
   1209 		printf("  disk was removed invalidating all io\n");
   1210 #endif
   1211 		sc->flags &= ~FDF_HAVELABEL;
   1212 		for (;;) {
   1213 			bp = bufq_get(sc->bufq);
   1214 			bp->b_error = EIO;
   1215 			if (bufq_peek(sc->bufq) == NULL)
   1216 				break;
   1217 			biodone(bp);
   1218 		}
   1219 		/*
   1220 		 * do fddone() on last buf to allow other units to start.
   1221 		 */
   1222 		bufq_put(sc->bufq, bp);
   1223 		fddone(sc);
   1224 		return;
   1225 	}
   1226 
   1227 	/*
   1228 	 * we have a valid buf, setup our local version
   1229 	 * we use this count to allow reading over multiple tracks.
   1230 	 * into a single buffer
   1231 	 */
   1232 	dp->b_bcount = bp->b_bcount;
   1233 	dp->b_blkno = bp->b_blkno;
   1234 	dp->b_data = bp->b_data;
   1235 	dp->b_flags = bp->b_flags;
   1236 	dp->b_resid = 0;
   1237 
   1238 	if (bp->b_flags & B_READ)
   1239 		write = 0;
   1240 	else if (FDTESTC(FDB_PROTECT) == 0)
   1241 		write = 1;
   1242 	else {
   1243 		error = EPERM;
   1244 		goto done;
   1245 	}
   1246 
   1247 	/*
   1248 	 * figure trk given blkno
   1249 	 */
   1250 	trk = bp->b_blkno / sc->nsectors;
   1251 
   1252 	/*
   1253 	 * check to see if same as currently cached track
   1254 	 * if so we need to do no DMA read.
   1255 	 */
   1256 	if (trk == sc->cachetrk) {
   1257 		fddone(sc);
   1258 		return;
   1259 	}
   1260 
   1261 	/*
   1262 	 * if we will be overwriting the entire cache, don't bother to
   1263 	 * fetch it.
   1264 	 */
   1265 	if (bp->b_bcount == (sc->nsectors * FDSECSIZE) && write &&
   1266 	    bp->b_blkno % sc->nsectors == 0) {
   1267 		if (sc->flags & FDF_DIRTY)
   1268 			sc->flags |= FDF_JUSTFLUSH;
   1269 		else {
   1270 			sc->cachetrk = trk;
   1271 			fddone(sc);
   1272 			return;
   1273 		}
   1274 	}
   1275 
   1276 	/*
   1277 	 * start DMA read of `trk'
   1278 	 */
   1279 	fddmastart(sc, trk);
   1280 	return;
   1281 done:
   1282 	bp->b_error = error;
   1283 	fddone(sc);
   1284 }
   1285 
   1286 /*
   1287  * continue a started operation on next track. always begin at
   1288  * sector 0 on the next track.
   1289  */
   1290 void
   1291 fdcont(struct fd_softc *sc)
   1292 {
   1293 	struct buf *dp, *bp;
   1294 	int trk, write;
   1295 
   1296 	dp = &sc->curbuf;
   1297 	bp = bufq_peek(sc->bufq);
   1298 	dp->b_data = (char*)dp->b_data + (dp->b_bcount - bp->b_resid);
   1299 	dp->b_blkno += (dp->b_bcount - bp->b_resid) / FDSECSIZE;
   1300 	dp->b_bcount = bp->b_resid;
   1301 
   1302 	/*
   1303 	 * figure trk given blkno
   1304 	 */
   1305 	trk = dp->b_blkno / sc->nsectors;
   1306 #ifdef DEBUG
   1307 	if (trk != sc->cachetrk + 1 || dp->b_blkno % sc->nsectors != 0)
   1308 		panic("fdcont: confused");
   1309 #endif
   1310 	if (dp->b_flags & B_READ)
   1311 		write = 0;
   1312 	else
   1313 		write = 1;
   1314 	/*
   1315 	 * if we will be overwriting the entire cache, don't bother to
   1316 	 * fetch it.
   1317 	 */
   1318 	if (dp->b_bcount == (sc->nsectors * FDSECSIZE) && write) {
   1319 		if (sc->flags & FDF_DIRTY)
   1320 			sc->flags |= FDF_JUSTFLUSH;
   1321 		else {
   1322 			sc->cachetrk = trk;
   1323 			fddone(sc);
   1324 			return;
   1325 		}
   1326 	}
   1327 	/*
   1328 	 * start DMA read of `trk'
   1329 	 */
   1330 	fddmastart(sc, trk);
   1331 	return;
   1332 }
   1333 
   1334 void
   1335 fddmastart(struct fd_softc *sc, int trk)
   1336 {
   1337 	int adkmask, ndmaw, write, dmatrk;
   1338 
   1339 #ifdef FDDEBUG
   1340 	printf("fddmastart: unit %d cyl %d head %d", sc->hwunit,
   1341 	    trk / FDNHEADS, trk % FDNHEADS);
   1342 #endif
   1343 	/*
   1344 	 * flush the cached track if dirty else read requested track.
   1345 	 */
   1346 	if (sc->flags & FDF_DIRTY) {
   1347 		fdcachetoraw(sc);
   1348 		ndmaw = sc->type->nwritew;
   1349 		dmatrk = sc->cachetrk;
   1350 		write = 1;
   1351 	} else {
   1352 		ndmaw = sc->type->nreadw;
   1353 		dmatrk = trk;
   1354 		write = 0;
   1355 	}
   1356 
   1357 #ifdef FDDEBUG
   1358 	printf(" %s", write ? " flushing cache\n" : " loading cache\n");
   1359 #endif
   1360 	sc->cachetrk = trk;
   1361 	fdc_indma = sc;
   1362 	fdsetpos(sc, dmatrk, write);
   1363 
   1364 	/*
   1365 	 * setup dma stuff
   1366 	 */
   1367 	if (write == 0) {
   1368 		custom.adkcon = ADKF_MSBSYNC;
   1369 		custom.adkcon = ADKF_SETCLR | ADKF_WORDSYNC | ADKF_FAST;
   1370 		custom.dsksync = FDMFMSYNC;
   1371 	} else {
   1372 		custom.adkcon = ADKF_PRECOMP1 | ADKF_PRECOMP0 | ADKF_WORDSYNC |
   1373 		    ADKF_MSBSYNC;
   1374 		adkmask = ADKF_SETCLR | ADKF_FAST | ADKF_MFMPREC;
   1375 		if (dmatrk >= sc->type->precomp[0])
   1376 			adkmask |= ADKF_PRECOMP0;
   1377 		if (dmatrk >= sc->type->precomp[1])
   1378 			adkmask |= ADKF_PRECOMP1;
   1379 		custom.adkcon = adkmask;
   1380 	}
   1381 	custom.dskpt = (u_char *)kvtop(fdc_dmap);
   1382 
   1383 	/*
   1384 	 * If writing an MSDOS track, activate disk index pulse
   1385 	 * interrupt, DMA will be started in the intr routine fdidxintr()
   1386 	 * Otherwise, start the DMA here.
   1387 	 */
   1388 	if (write && sc->openpart == FDMSDOSPART) {
   1389 		fdc_dmalen = ndmaw;
   1390 		fdc_dmawrite = write;
   1391 		ciab.icr = CIA_ICR_IR_SC | CIA_ICR_FLG;
   1392 	} else {
   1393 		FDDMASTART(ndmaw, write);
   1394 		fdc_dmalen = 0;
   1395 	}
   1396 
   1397 #ifdef FDDEBUG
   1398 	printf("  DMA started\n");
   1399 #endif
   1400 }
   1401 
   1402 /*
   1403  * recalibrate the drive
   1404  */
   1405 void
   1406 fdcalibrate(void *arg)
   1407 {
   1408 	struct fd_softc *sc;
   1409 	static int loopcnt;
   1410 
   1411 	sc = arg;
   1412 
   1413 	if (loopcnt == 0) {
   1414 		/*
   1415 		 * seek cyl 0
   1416 		 */
   1417 		fdc_indma = sc;
   1418 		sc->stepdelay += 900;
   1419 		if (sc->cachetrk > 1)
   1420 			fdsetpos(sc, sc->cachetrk % FDNHEADS, 0);
   1421 		sc->stepdelay -= 900;
   1422 	}
   1423 	if (loopcnt++ & 1)
   1424 		fdsetpos(sc, sc->cachetrk, 0);
   1425 	else
   1426 		fdsetpos(sc, sc->cachetrk + FDNHEADS, 0);
   1427 	/*
   1428 	 * trk++, trk, trk++, trk, trk++, trk, trk++, trk and DMA
   1429 	 */
   1430 	if (loopcnt < 8)
   1431 		callout_reset(&sc->calibrate_ch, hz / 8, fdcalibrate, sc);
   1432 	else {
   1433 		loopcnt = 0;
   1434 		fdc_indma = NULL;
   1435 		callout_reset(&sc->motor_ch, 3 * hz / 2, fdmotoroff, sc);
   1436 		fddmastart(sc, sc->cachetrk);
   1437 	}
   1438 }
   1439 
   1440 void
   1441 fddmadone(struct fd_softc *sc, int timeo)
   1442 {
   1443 #ifdef FDDEBUG
   1444 	printf("fddmadone: unit %d, timeo %d\n", sc->hwunit, timeo);
   1445 #endif
   1446 	fdc_indma = NULL;
   1447 	callout_stop(&sc->motor_ch);
   1448 	FDDMASTOP;
   1449 
   1450 	/*
   1451 	 * guarantee the drive has been at current head and cyl
   1452 	 * for at least FDWRITEDELAY after a write.
   1453 	 */
   1454 	if (sc->flags & FDF_WRITEWAIT) {
   1455 		delay(FDWRITEDELAY);
   1456 		sc->flags &= ~FDF_WRITEWAIT;
   1457 	}
   1458 
   1459 	if ((sc->flags & FDF_MOTOROFF) == 0) {
   1460 		/*
   1461 		 * motor runs for 1.5 seconds after last DMA
   1462 		 */
   1463 		callout_reset(&sc->motor_ch, 3 * hz / 2, fdmotoroff, sc);
   1464 	}
   1465 	if (sc->flags & FDF_DIRTY) {
   1466 		/*
   1467 		 * if buffer dirty, the last DMA cleaned it
   1468 		 */
   1469 		sc->flags &= ~FDF_DIRTY;
   1470 		if (timeo)
   1471 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1472 			    "write of track cache timed out.\n");
   1473 		if (sc->flags & FDF_JUSTFLUSH) {
   1474 			sc->flags &= ~FDF_JUSTFLUSH;
   1475 			/*
   1476 			 * we are done DMA'ing
   1477 			 */
   1478 			fddone(sc);
   1479 			return;
   1480 		}
   1481 		/*
   1482 		 * load the cache
   1483 		 */
   1484 		fddmastart(sc, sc->cachetrk);
   1485 		return;
   1486 	}
   1487 #ifdef FDDEBUG
   1488 	else if (sc->flags & FDF_MOTOROFF)
   1489 		panic("fddmadone: FDF_MOTOROFF with no FDF_DIRTY");
   1490 #endif
   1491 
   1492 	/*
   1493 	 * cache loaded decode it into cache buffer
   1494 	 */
   1495 	if (timeo == 0 && fdrawtocache(sc) == 0)
   1496 		sc->retried = 0;
   1497 	else {
   1498 #ifdef FDDEBUG
   1499 		if (timeo)
   1500 			aprint_debug_dev(sc->sc_dev,
   1501 			    "fddmadone: cache load timed out.\n");
   1502 #endif
   1503 		if (sc->retried >= sc->retries) {
   1504 			sc->retried = 0;
   1505 			sc->cachetrk = -1;
   1506 		} else {
   1507 			sc->retried++;
   1508 			/*
   1509 			 * this will be restarted at end of calibrate loop.
   1510 			 */
   1511 			callout_stop(&sc->motor_ch);
   1512 			fdcalibrate(sc);
   1513 			return;
   1514 		}
   1515 	}
   1516 	fddone(sc);
   1517 }
   1518 
   1519 void
   1520 fddone(struct fd_softc *sc)
   1521 {
   1522 	struct buf *dp, *bp;
   1523 	char *data;
   1524 	int sz;
   1525 
   1526 #ifdef FDDEBUG
   1527 	printf("fddone: unit %d\n", sc->hwunit);
   1528 #endif
   1529 	/*
   1530 	 * check to see if unit is just flushing the cache,
   1531 	 * that is we have no io queued.
   1532 	 */
   1533 	if (sc->flags & FDF_MOTOROFF)
   1534 		goto nobuf;
   1535 
   1536 	dp = &sc->curbuf;
   1537 	if ((bp = bufq_peek(sc->bufq)) == NULL)
   1538 		panic ("fddone");
   1539 	/*
   1540 	 * check for an error that may have occurred
   1541 	 * while getting the track.
   1542 	 */
   1543 	if (sc->cachetrk == -1) {
   1544 		sc->retried = 0;
   1545 		bp->b_error = EIO;
   1546 	} else if (bp->b_error == 0) {
   1547 		data = sc->cachep;
   1548 		/*
   1549 		 * get offset of data in track cache and limit
   1550 		 * the copy size to not exceed the cache's end.
   1551 		 */
   1552 		data += (dp->b_blkno % sc->nsectors) * FDSECSIZE;
   1553 		sz = sc->nsectors - dp->b_blkno % sc->nsectors;
   1554 		sz *= FDSECSIZE;
   1555 		sz = min(dp->b_bcount, sz);
   1556 		if (bp->b_flags & B_READ)
   1557 			memcpy(dp->b_data, data, sz);
   1558 		else {
   1559 			memcpy(data, dp->b_data, sz);
   1560 			sc->flags |= FDF_DIRTY;
   1561 		}
   1562 		bp->b_resid = dp->b_bcount - sz;
   1563 		if (bp->b_resid == 0) {
   1564 			bp->b_error = 0;
   1565 		} else {
   1566 			/*
   1567 			 * not done yet need to read next track
   1568 			 */
   1569 			fdcont(sc);
   1570 			return;
   1571 		}
   1572 	}
   1573 	/*
   1574 	 * remove from queue.
   1575 	 */
   1576 	(void)bufq_get(sc->bufq);
   1577 
   1578 	disk_unbusy(&sc->dkdev, (bp->b_bcount - bp->b_resid),
   1579 	    (bp->b_flags & B_READ));
   1580 
   1581 	biodone(bp);
   1582 nobuf:
   1583 	fdfindwork(device_unit(sc->sc_dev));
   1584 }
   1585 
   1586 void
   1587 fdfindwork(int unit)
   1588 {
   1589 	struct fd_softc *ssc, *sc;
   1590 	int i, last;
   1591 
   1592 	/*
   1593 	 * first see if we have any fdopen()'s waiting
   1594 	 */
   1595 	if (fdc_wantwakeup) {
   1596 		wakeup(fdopen);
   1597 		fdc_wantwakeup--;
   1598 		return;
   1599 	}
   1600 
   1601 	/*
   1602 	 * start next available unit, linear search from the next unit
   1603 	 * wrapping and finally this unit.
   1604 	 */
   1605 	last = 0;
   1606 	ssc = NULL;
   1607 	for (i = unit + 1; last == 0; i++) {
   1608 		if (i == unit)
   1609 			last = 1;
   1610 		if (i >= fd_cd.cd_ndevs) {
   1611 			i = -1;
   1612 			continue;
   1613 		}
   1614 		if ((sc = device_lookup_private(&fd_cd, i)) == NULL)
   1615 			continue;
   1616 
   1617 		/*
   1618 		 * if unit has requested to be turned off
   1619 		 * and it has no buf's queued do it now
   1620 		 */
   1621 		if (sc->flags & FDF_MOTOROFF) {
   1622 			if (bufq_peek(sc->bufq) == NULL)
   1623 				fdmotoroff(sc);
   1624 			else {
   1625 				/*
   1626 				 * we gained a buf request while
   1627 				 * we waited, forget the motoroff
   1628 				 */
   1629 				sc->flags &= ~FDF_MOTOROFF;
   1630 			}
   1631 			/*
   1632 			 * if we now have DMA unit must have needed
   1633 			 * flushing, quit
   1634 			 */
   1635 			if (fdc_indma)
   1636 				return;
   1637 		}
   1638 		/*
   1639 		 * if we have no start unit and the current unit has
   1640 		 * io waiting choose this unit to start.
   1641 		 */
   1642 		if (ssc == NULL && bufq_peek(sc->bufq) != NULL)
   1643 			ssc = sc;
   1644 	}
   1645 	if (ssc)
   1646 		fdstart(ssc);
   1647 }
   1648 
   1649 /*
   1650  * min byte count to whats left of the track in question
   1651  */
   1652 void
   1653 fdminphys(struct buf *bp)
   1654 {
   1655 	struct fd_softc *sc;
   1656 	int trk, sec, toff, tsz;
   1657 
   1658 	if ((sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(bp->b_dev))) == NULL)
   1659 		panic("fdminphys: couldn't get softc");
   1660 
   1661 	trk = bp->b_blkno / sc->nsectors;
   1662 	sec = bp->b_blkno % sc->nsectors;
   1663 
   1664 	toff = sec * FDSECSIZE;
   1665 	tsz = sc->nsectors * FDSECSIZE;
   1666 #ifdef FDDEBUG
   1667 	printf("fdminphys: before %ld", bp->b_bcount);
   1668 #endif
   1669 	bp->b_bcount = min(bp->b_bcount, tsz - toff);
   1670 #ifdef FDDEBUG
   1671 	printf(" after %ld\n", bp->b_bcount);
   1672 #endif
   1673 	minphys(bp);
   1674 }
   1675 
   1676 /*
   1677  * encode the track cache into raw MFM ready for DMA
   1678  * when we go to multiple disk formats, this will call type dependent
   1679  * functions
   1680  */
   1681 void fdcachetoraw(struct fd_softc *sc)
   1682 {
   1683 	if (sc->openpart == FDMSDOSPART)
   1684 		mscachetoraw(sc);
   1685 	else
   1686 		amcachetoraw(sc);
   1687 }
   1688 
   1689 /*
   1690  * decode raw MFM from DMA into units track cache.
   1691  * when we go to multiple disk formats, this will call type dependent
   1692  * functions
   1693  */
   1694 int
   1695 fdrawtocache(struct fd_softc *sc)
   1696 {
   1697 
   1698 	if (sc->openpart == FDMSDOSPART)
   1699 		return(msrawtocache(sc));
   1700 	else
   1701 		return(amrawtocache(sc));
   1702 }
   1703 
   1704 void
   1705 amcachetoraw(struct fd_softc *sc)
   1706 {
   1707 	static u_long mfmnull[4];
   1708 	u_long *rp, *crp, *dp, hcksum, dcksum, info, zero;
   1709 	int sec, i;
   1710 
   1711 	rp = fdc_dmap;
   1712 
   1713 	/*
   1714 	 * not yet one sector (- 1 long) gap.
   1715 	 * for now use previous drivers values
   1716 	 */
   1717 	for (i = 0; i < sc->type->gap; i++)
   1718 		*rp++ = 0xaaaaaaaa;
   1719 	/*
   1720 	 * process sectors
   1721 	 */
   1722 	dp = sc->cachep;
   1723 	zero = 0;
   1724 	info = 0xff000000 | (sc->cachetrk << 16) | sc->nsectors;
   1725 	for (sec = 0; sec < sc->nsectors; sec++, info += (1 << 8) - 1) {
   1726 		hcksum = dcksum = 0;
   1727 		/*
   1728 		 * sector format
   1729 		 *	offset		description
   1730 		 *-----------------------------------
   1731 		 *  0			null
   1732 		 *  1			sync
   1733 		 * oddbits	evenbits
   1734 		 *----------------------
   1735 		 *  2		3	[0xff]b [trk]b [sec]b [togap]b
   1736 		 *  4-7		8-11	null
   1737 		 * 12		13	header cksum [2-11]
   1738 		 * 14		15	data cksum [16-271]
   1739 		 * 16-143	144-271	data
   1740 		 */
   1741 		*rp = 0xaaaaaaaa;
   1742 		if (*(rp - 1) & 0x1)
   1743 			*rp &= 0x7fffffff;	/* clock bit correction */
   1744 		rp++;
   1745 		*rp++ = (FDMFMSYNC << 16) | FDMFMSYNC;
   1746 		rp = mfmblkencode(&info, rp, &hcksum, 1);
   1747 		rp = mfmblkencode(mfmnull, rp, &hcksum, 4);
   1748 		rp = mfmblkencode(&hcksum, rp, NULL, 1);
   1749 
   1750 		crp = rp;
   1751 		rp = mfmblkencode(dp, rp + 2, &dcksum, FDSECLWORDS);
   1752 		dp += FDSECLWORDS;
   1753 		crp = mfmblkencode(&dcksum, crp, NULL, 1);
   1754 		if (*(crp - 1) & 0x1)
   1755 			*crp &= 0x7fffffff;	/* clock bit correction */
   1756 		else if ((*crp & 0x40000000) == 0)
   1757 			*crp |= 0x80000000;
   1758 	}
   1759 	*rp = 0xaaa80000;
   1760 	if (*(rp - 1) & 0x1)
   1761 		*rp &= 0x7fffffff;
   1762 }
   1763 
   1764 u_long *
   1765 fdfindsync(u_long *rp, u_long *ep)
   1766 {
   1767 	u_short *sp;
   1768 
   1769 	sp = (u_short *)rp;
   1770 	while ((u_long *)sp < ep && *sp != FDMFMSYNC)
   1771 		sp++;
   1772 	while ((u_long *)sp < ep && *sp == FDMFMSYNC)
   1773 		sp++;
   1774 	if ((u_long *)sp < ep)
   1775 		return((u_long *)sp);
   1776 	return(NULL);
   1777 }
   1778 
   1779 int
   1780 amrawtocache(struct fd_softc *sc)
   1781 {
   1782 	u_long mfmnull[4];
   1783 	u_long *dp, *rp, *erp, *crp, *srp, hcksum, dcksum, info, cktmp;
   1784 	int cnt, doagain;
   1785 
   1786 	doagain = 1;
   1787 	srp = rp = fdc_dmap;
   1788 	erp = (u_long *)((u_short *)rp + sc->type->nreadw);
   1789 	cnt = 0;
   1790 again:
   1791 	if (doagain == 0 || (rp = srp = fdfindsync(srp, erp)) == NULL) {
   1792 #ifdef DIAGNOSTIC
   1793 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "corrupted track (%d) data.\n",
   1794 		    sc->cachetrk);
   1795 #endif
   1796 		return(-1);
   1797 	}
   1798 
   1799 	/*
   1800 	 * process sectors
   1801 	 */
   1802 	for (; cnt < sc->nsectors; cnt++) {
   1803 		hcksum = dcksum = 0;
   1804 		rp = mfmblkdecode(rp, &info, &hcksum, 1);
   1805 		rp = mfmblkdecode(rp, mfmnull, &hcksum, 4);
   1806 		rp = mfmblkdecode(rp, &cktmp, NULL, 1);
   1807 		if (cktmp != hcksum) {
   1808 #ifdef FDDEBUG
   1809 			printf("  info 0x%lx hchksum 0x%lx trkhcksum 0x%lx\n",
   1810 			    info, hcksum, cktmp);
   1811 #endif
   1812 			goto again;
   1813 		}
   1814 		if (((info >> 16) & 0xff) != sc->cachetrk) {
   1815 #ifdef DEBUG
   1816 			aprint_debug_dev(sc->sc_dev,
   1817 			    "incorrect track found: 0x%lx %d\n",
   1818 			    info, sc->cachetrk);
   1819 #endif
   1820 			goto again;
   1821 		}
   1822 #ifdef FDDEBUG
   1823 		printf("  info 0x%lx\n", info);
   1824 #endif
   1825 
   1826 		rp = mfmblkdecode(rp, &cktmp, NULL, 1);
   1827 		dp = sc->cachep;
   1828 		dp += FDSECLWORDS * ((info >> 8) & 0xff);
   1829 		crp = mfmblkdecode(rp, dp, &dcksum, FDSECLWORDS);
   1830 		if (cktmp != dcksum) {
   1831 #ifdef FDDEBUG
   1832 			printf("  info 0x%lx dchksum 0x%lx trkdcksum 0x%lx\n",
   1833 			    info, dcksum, cktmp);
   1834 #endif
   1835 			goto again;
   1836 		}
   1837 
   1838 		/*
   1839 		 * if we are at gap then we can no longer be sure
   1840 		 * of correct sync marks
   1841 		 */
   1842 		if ((info && 0xff) == 1)
   1843 			doagain = 1;
   1844 		else
   1845 			doagain = 0;
   1846 		srp = rp = fdfindsync(crp, erp);
   1847 	}
   1848 	return(0);
   1849 }
   1850 
   1851 void
   1852 mscachetoraw(struct fd_softc *sc)
   1853 {
   1854 	u_short *rp, *erp, crc;
   1855 	u_char *cp, tb[5];
   1856 	int sec, i;
   1857 
   1858 	rp = (u_short *)fdc_dmap;
   1859 	erp = rp + sc->type->nwritew;
   1860 	cp = sc->cachep;
   1861 
   1862 	/*
   1863 	 * initial track filler  (828 * GAP1)
   1864 	 */
   1865 	for (i = 0; i < sc->type->gap; i++) {
   1866 		*rp++ = FDMFMGAP1;
   1867 		*rp++ = FDMFMGAP1;
   1868 	}
   1869 
   1870 	for (sec = 0; sec < sc->nsectors; sec++) {
   1871 
   1872 		/*
   1873 		 * leading sector gap
   1874 		 * (12 * GAP2) + (3 * SYNC)
   1875 		 */
   1876 		for (i = 0; i < 12; i++)
   1877 			*rp++ = FDMFMGAP2;
   1878 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1879 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1880 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1881 
   1882 		/*
   1883 		 * sector information
   1884 		 * (ID) + track + side + sector + sector size + CRC16
   1885 		 */
   1886 		*rp++ = FDMFMID;
   1887 		tb[0] = sc->cachetrk / FDNHEADS;
   1888 		tb[1] = sc->cachetrk % FDNHEADS;
   1889 		tb[2] = sec + 1;
   1890 		i = sc->bytespersec;
   1891 		tb[3] = i < 256 ? 0 : (i < 512 ? 1 : (i < 1024 ? 2 : 3));
   1892 		rp = msblkencode(rp, tb, 4, &crc);
   1893 		tb[0] = crc >> 8;
   1894 		tb[1] = crc & 0xff;
   1895 		tb[2] = 0x4e; /* GAP1 decoded */
   1896 		rp = msblkencode(rp, tb, 3, 0);
   1897 
   1898 		/*
   1899 		 * sector info/data gap
   1900 		 * (22 * GAP1) + (12 * GAP2) + (3 * SYNC)
   1901 		 */
   1902 		for (i = 0; i < 21; i++)
   1903 			*rp++ = FDMFMGAP1;
   1904 		for (i = 0; i < 12; i++)
   1905 			*rp++ = FDMFMGAP2;
   1906 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1907 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1908 		*rp++ = FDMFMSYNC;
   1909 
   1910 		/*
   1911 		 * sector data
   1912 		 * (DATA) + ...data... + CRC16
   1913 		 */
   1914 		*rp++ = FDMFMDATA;
   1915 		rp = msblkencode(rp, cp, sc->bytespersec, &crc);
   1916 		cp += sc->bytespersec;
   1917 		tb[0] = crc >> 8;
   1918 		tb[1] = crc & 0xff;
   1919 		tb[2] = 0x4e; /* GAP3 decoded */
   1920 		rp = msblkencode(rp, tb, 3, 0);
   1921 
   1922 		/*
   1923 		 * trailing sector gap
   1924 		 * (80 * GAP3)
   1925 		 */
   1926 		for (i = 0; i < 79; i++)
   1927 			*rp++ = FDMFMGAP3;
   1928 	}
   1929 
   1930 	/*
   1931 	 * fill rest of track with GAP3
   1932 	 */
   1933 	while (rp != erp)
   1934 		*rp++ = FDMFMGAP3;
   1935 
   1936 }
   1937 
   1938 int
   1939 msrawtocache(struct fd_softc *sc)
   1940 {
   1941 	u_short *rp, *srp, *erp;
   1942 	u_char tb[5], *cp;
   1943 	int ct, sec, retry;
   1944 
   1945 	srp = rp = (u_short *)fdc_dmap;
   1946 	erp = rp + sc->type->nreadw;
   1947 	cp = sc->cachep;
   1948 
   1949 	for (ct = 0; ct < sc->nsectors; ct++) {
   1950 		retry = 1;
   1951 		do {
   1952 			/*
   1953 			 * skip leading gap to sync
   1954 			 */
   1955 			if ((rp = (u_short *)fdfindsync((u_long *)rp, (u_long *)erp)) == NULL) {
   1956 #ifdef DIAGNOSTIC
   1957 				aprint_normal_dev(sc->sc_dev,
   1958 				    "corrupted track (%d) data.\n",
   1959 				    sc->cachetrk);
   1960 #endif
   1961 				return(-1);
   1962 			}
   1963 
   1964 			/*
   1965 			 * Grab sector info
   1966 			 */
   1967 			if (*rp++ != FDMFMID)
   1968 				continue;
   1969 			rp = msblkdecode(rp, tb, 4);
   1970 #ifdef FDDEBUG
   1971 			printf("sector id: sector %d, track %d, side %d,"
   1972 			    "bps %d\n", tb[2], tb[0], tb[1], 128 << tb[3]);
   1973 #endif
   1974 			if ((tb[0] * FDNHEADS + tb[1]) != sc->cachetrk ||
   1975 			    tb[2] > sc->nsectors)
   1976 				continue;
   1977 
   1978 			sec = tb[2];
   1979 			sc->bytespersec = 128 << tb[3];
   1980 			rp += 2; /* skip CRC-16 */
   1981 
   1982 			/*
   1983 			 * skip gap and read in data
   1984 			 */
   1985 			if ((rp = (u_short *)fdfindsync((u_long *)rp, (u_long *)erp)) == NULL)
   1986 				return(-1);
   1987 			if (*rp++ != FDMFMDATA)
   1988 				continue;
   1989 			rp = msblkdecode(rp, cp + ((sec-1) * sc->bytespersec),
   1990 			    sc->bytespersec);
   1991 			rp += 2; /* skip CRC-16 */
   1992 
   1993 			retry = 0;
   1994 		} while (retry);
   1995 	}
   1996 	return(0);
   1997 }
   1998 
   1999 /*
   2000  * encode len longwords of `dp' data in amiga mfm block format (`rp')
   2001  * this format specified that the odd bits are at current pos and even
   2002  * bits at len + current pos
   2003  */
   2004 u_long *
   2005 mfmblkencode(u_long *dp, u_long *rp, u_long *cp, int len)
   2006 {
   2007 	u_long *sdp, *edp, d, dtmp, correct;
   2008 
   2009 	sdp = dp;
   2010 	edp = dp + len;
   2011 
   2012 	if (*(rp - 1) & 0x1)
   2013 		correct = 1;
   2014 	else
   2015 		correct = 0;
   2016 	/*
   2017 	 * do odd bits
   2018 	 */
   2019 	while (dp < edp) {
   2020 		d = (*dp >> 1) & 0x55555555;	/* remove clock bits */
   2021 		dtmp = d ^ 0x55555555;
   2022 		d |= ((dtmp >> 1) | 0x80000000) & (dtmp << 1);
   2023 		/*
   2024 		 * correct upper clock bit if needed
   2025 		 */
   2026 		if (correct)
   2027 			d &= 0x7fffffff;
   2028 		if (d & 0x1)
   2029 			correct = 1;
   2030 		else
   2031 			correct = 0;
   2032 		/*
   2033 		 * do checksums and store in raw buffer
   2034 		 */
   2035 		if (cp)
   2036 			*cp ^= d;
   2037 		*rp++ = d;
   2038 		dp++;
   2039 	}
   2040 	/*
   2041 	 * do even bits
   2042 	 */
   2043 	dp = sdp;
   2044 	while (dp < edp) {
   2045 		d = *dp & 0x55555555;	/* remove clock bits */
   2046 		dtmp = d ^ 0x55555555;
   2047 		d |= ((dtmp >> 1) | 0x80000000) & (dtmp << 1);
   2048 		/*
   2049 		 * correct upper clock bit if needed
   2050 		 */
   2051 		if (correct)
   2052 			d &= 0x7fffffff;
   2053 		if (d & 0x1)
   2054 			correct = 1;
   2055 		else
   2056 			correct = 0;
   2057 		/*
   2058 		 * do checksums and store in raw buffer
   2059 		 */
   2060 		if (cp)
   2061 			*cp ^= d;
   2062 		*rp++ = d;
   2063 		dp++;
   2064 	}
   2065 	if (cp)
   2066 		*cp &= 0x55555555;
   2067 	return(rp);
   2068 }
   2069 
   2070 /*
   2071  * decode len longwords of `dp' data in amiga mfm block format (`rp')
   2072  * this format specified that the odd bits are at current pos and even
   2073  * bits at len + current pos
   2074  */
   2075 u_long *
   2076 mfmblkdecode(u_long *rp, u_long *dp, u_long *cp, int len)
   2077 {
   2078 	u_long o, e;
   2079 	int cnt;
   2080 
   2081 	cnt = len;
   2082 	while (cnt--) {
   2083 		o = *rp;
   2084 		e = *(rp + len);
   2085 		if (cp) {
   2086 			*cp ^= o;
   2087 			*cp ^= e;
   2088 		}
   2089 		o &= 0x55555555;
   2090 		e &= 0x55555555;
   2091 		*dp++ = (o << 1) | e;
   2092 		rp++;
   2093 	}
   2094 	if (cp)
   2095 		*cp &= 0x55555555;
   2096 	return(rp + len);
   2097 }
   2098 
   2099 /*
   2100  * decode len words in standard MFM format to len bytes
   2101  * of data.
   2102  */
   2103 u_short *
   2104 msblkdecode(u_short *rp, u_char *cp, int len)
   2105 {
   2106 	while (len--) {
   2107 		*cp++ = msdecode[*rp & 0x7f] |
   2108 		    (msdecode[(*rp >> 8) & 0x7f] << 4);
   2109 		rp++;
   2110 	}
   2111 
   2112 	return(rp);
   2113 }
   2114 
   2115 /*
   2116  * encode len bytes of data into len words in standard MFM format.
   2117  * If a pointer is supplied for crc, calculate the CRC-16 of the data
   2118  * as well.
   2119  */
   2120 u_short *
   2121 msblkencode(u_short *rp, u_char *cp, int len, u_short *crc)
   2122 {
   2123 	u_short td;
   2124 	u_short mycrc;
   2125 
   2126 	/* preload crc for header (4 bytes)
   2127 	 * or data (anything else)
   2128 	 */
   2129 	mycrc = (len == 4) ? 0xb230 : 0xe295;
   2130 
   2131 	while (len--) {
   2132 		td = (msencode[*cp >> 4] << 8) | msencode[*cp & 0x0f];
   2133 
   2134 		/* Check for zeros in top bit of encode and bottom
   2135 		 * bit of previous encode.  if so, slap a one in betweem
   2136 		 * them.
   2137 		 */
   2138 		if ((td & 0x140) == 0)
   2139 			td |= 0x80;
   2140 		if ((td & 0x4000) == 0 && (rp[-1] & 1) == 0)
   2141 			td |= 0x8000;
   2142 
   2143 		*rp++ = td;
   2144 
   2145 		/*
   2146 		 * calc crc if requested
   2147 		 */
   2148 		if (crc)
   2149 			mycrc = (mycrc << 8) ^ mscrctab[*cp ^ (mycrc >> 8)];
   2150 
   2151 		cp++;
   2152 	}
   2153 
   2154 	if (crc)
   2155 		*crc = mycrc;
   2156 
   2157 	return(rp);
   2158 }
   2159