Home | History | Annotate | Line # | Download | only in sdmmc
sdmmc_mem.c revision 1.50
      1 /*	$NetBSD: sdmmc_mem.c,v 1.50 2015/12/22 09:56:06 mlelstv Exp $	*/
      2 /*	$OpenBSD: sdmmc_mem.c,v 1.10 2009/01/09 10:55:22 jsg Exp $	*/
      3 
      4 /*
      5  * Copyright (c) 2006 Uwe Stuehler <uwe (at) openbsd.org>
      6  *
      7  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
      8  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
      9  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
     10  *
     11  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
     12  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
     13  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
     14  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
     15  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
     16  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
     17  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
     18  */
     19 
     20 /*-
     21  * Copyright (C) 2007, 2008, 2009, 2010 NONAKA Kimihiro <nonaka (at) netbsd.org>
     22  * All rights reserved.
     23  *
     24  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
     25  * modification, are permitted provided that the following conditions
     26  * are met:
     27  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     28  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     29  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     30  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     31  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     32  *
     33  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
     34  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
     35  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
     36  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
     37  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
     38  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
     39  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
     40  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
     41  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
     42  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     43  */
     44 
     45 /* Routines for SD/MMC memory cards. */
     46 
     47 #include <sys/cdefs.h>
     48 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: sdmmc_mem.c,v 1.50 2015/12/22 09:56:06 mlelstv Exp $");
     49 
     50 #ifdef _KERNEL_OPT
     51 #include "opt_sdmmc.h"
     52 #endif
     53 
     54 #include <sys/param.h>
     55 #include <sys/kernel.h>
     56 #include <sys/malloc.h>
     57 #include <sys/systm.h>
     58 #include <sys/device.h>
     59 #include <sys/bitops.h>
     60 #include <sys/evcnt.h>
     61 
     62 #include <dev/sdmmc/sdmmcchip.h>
     63 #include <dev/sdmmc/sdmmcreg.h>
     64 #include <dev/sdmmc/sdmmcvar.h>
     65 
     66 #ifdef SDMMC_DEBUG
     67 #define DPRINTF(s)	do { printf s; } while (/*CONSTCOND*/0)
     68 #else
     69 #define DPRINTF(s)	do {} while (/*CONSTCOND*/0)
     70 #endif
     71 
     72 typedef struct { uint32_t _bits[512/32]; } __packed __aligned(4) sdmmc_bitfield512_t;
     73 
     74 static int sdmmc_mem_sd_init(struct sdmmc_softc *, struct sdmmc_function *);
     75 static int sdmmc_mem_mmc_init(struct sdmmc_softc *, struct sdmmc_function *);
     76 static int sdmmc_mem_send_cid(struct sdmmc_softc *, sdmmc_response *);
     77 static int sdmmc_mem_send_csd(struct sdmmc_softc *, struct sdmmc_function *,
     78     sdmmc_response *);
     79 static int sdmmc_mem_send_scr(struct sdmmc_softc *, struct sdmmc_function *,
     80     uint32_t *scr);
     81 static int sdmmc_mem_decode_scr(struct sdmmc_softc *, struct sdmmc_function *);
     82 static int sdmmc_mem_send_cxd_data(struct sdmmc_softc *, int, void *, size_t);
     83 static int sdmmc_set_bus_width(struct sdmmc_function *, int);
     84 static int sdmmc_mem_sd_switch(struct sdmmc_function *, int, int, int, sdmmc_bitfield512_t *);
     85 static int sdmmc_mem_mmc_switch(struct sdmmc_function *, uint8_t, uint8_t,
     86     uint8_t);
     87 static int sdmmc_mem_signal_voltage(struct sdmmc_softc *, int);
     88 static int sdmmc_mem_spi_read_ocr(struct sdmmc_softc *, uint32_t, uint32_t *);
     89 static int sdmmc_mem_single_read_block(struct sdmmc_function *, uint32_t,
     90     u_char *, size_t);
     91 static int sdmmc_mem_single_write_block(struct sdmmc_function *, uint32_t,
     92     u_char *, size_t);
     93 static int sdmmc_mem_single_segment_dma_read_block(struct sdmmc_function *,
     94     uint32_t, u_char *, size_t);
     95 static int sdmmc_mem_single_segment_dma_write_block(struct sdmmc_function *,
     96     uint32_t, u_char *, size_t);
     97 static int sdmmc_mem_read_block_subr(struct sdmmc_function *, bus_dmamap_t,
     98     uint32_t, u_char *, size_t);
     99 static int sdmmc_mem_write_block_subr(struct sdmmc_function *, bus_dmamap_t,
    100     uint32_t, u_char *, size_t);
    101 
    102 static const struct {
    103 	const char *name;
    104 	int v;
    105 	int freq;
    106 } switch_group0_functions[] = {
    107 	/* Default/SDR12 */
    108 	{ "Default/SDR12",	 0,			 25000 },
    109 
    110 	/* High-Speed/SDR25 */
    111 	{ "High-Speed/SDR25",	SMC_CAPS_SD_HIGHSPEED,	 50000 },
    112 
    113 	/* SDR50 */
    114 	{ "SDR50",		SMC_CAPS_UHS_SDR50,	100000 },
    115 
    116 	/* SDR104 */
    117 	{ "SDR104",		SMC_CAPS_UHS_SDR104,	208000 },
    118 
    119 	/* DDR50 */
    120 	{ "DDR50",		SMC_CAPS_UHS_DDR50,	 50000 },
    121 };
    122 
    123 /*
    124  * Initialize SD/MMC memory cards and memory in SDIO "combo" cards.
    125  */
    126 int
    127 sdmmc_mem_enable(struct sdmmc_softc *sc)
    128 {
    129 	uint32_t host_ocr;
    130 	uint32_t card_ocr;
    131 	uint32_t new_ocr;
    132 	uint32_t ocr = 0;
    133 	int error;
    134 
    135 	SDMMC_LOCK(sc);
    136 
    137 	/* Set host mode to SD "combo" card or SD memory-only. */
    138 	CLR(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE);
    139 	SET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE|SMF_MEM_MODE);
    140 
    141 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
    142 		sdmmc_spi_chip_initialize(sc->sc_spi_sct, sc->sc_sch);
    143 
    144 	/* Reset memory (*must* do that before CMD55 or CMD1). */
    145 	sdmmc_go_idle_state(sc);
    146 
    147 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    148 		/* Check SD Ver.2 */
    149 		error = sdmmc_mem_send_if_cond(sc, 0x1aa, &card_ocr);
    150 		if (error == 0 && card_ocr == 0x1aa)
    151 			SET(ocr, MMC_OCR_HCS);
    152 	}
    153 
    154 	/*
    155 	 * Read the SD/MMC memory OCR value by issuing CMD55 followed
    156 	 * by ACMD41 to read the OCR value from memory-only SD cards.
    157 	 * MMC cards will not respond to CMD55 or ACMD41 and this is
    158 	 * how we distinguish them from SD cards.
    159 	 */
    160 mmc_mode:
    161 	error = sdmmc_mem_send_op_cond(sc,
    162 	    ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE) ? ocr : 0, &card_ocr);
    163 	if (error) {
    164 		if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE) &&
    165 		    !ISSET(sc->sc_flags, SMF_IO_MODE)) {
    166 			/* Not a SD card, switch to MMC mode. */
    167 			DPRINTF(("%s: switch to MMC mode\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    168 			CLR(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE);
    169 			goto mmc_mode;
    170 		}
    171 		if (!ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    172 			DPRINTF(("%s: couldn't read memory OCR\n",
    173 			    SDMMCDEVNAME(sc)));
    174 			goto out;
    175 		} else {
    176 			/* Not a "combo" card. */
    177 			CLR(sc->sc_flags, SMF_MEM_MODE);
    178 			error = 0;
    179 			goto out;
    180 		}
    181 	}
    182 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    183 		/* get card OCR */
    184 		error = sdmmc_mem_spi_read_ocr(sc, ocr, &card_ocr);
    185 		if (error) {
    186 			DPRINTF(("%s: couldn't read SPI memory OCR\n",
    187 			    SDMMCDEVNAME(sc)));
    188 			goto out;
    189 		}
    190 	}
    191 
    192 	/* Set the lowest voltage supported by the card and host. */
    193 	host_ocr = sdmmc_chip_host_ocr(sc->sc_sct, sc->sc_sch);
    194 	error = sdmmc_set_bus_power(sc, host_ocr, card_ocr);
    195 	if (error) {
    196 		DPRINTF(("%s: couldn't supply voltage requested by card\n",
    197 		    SDMMCDEVNAME(sc)));
    198 		goto out;
    199 	}
    200 
    201 	/* Tell the card(s) to enter the idle state (again). */
    202 	sdmmc_go_idle_state(sc);
    203 
    204 	DPRINTF(("%s: host_ocr 0x%08x\n", SDMMCDEVNAME(sc), host_ocr));
    205 	DPRINTF(("%s: card_ocr 0x%08x\n", SDMMCDEVNAME(sc), card_ocr));
    206 
    207 	host_ocr &= card_ocr; /* only allow the common voltages */
    208 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    209 		if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    210 			/* Check SD Ver.2 */
    211 			error = sdmmc_mem_send_if_cond(sc, 0x1aa, &card_ocr);
    212 			if (error == 0 && card_ocr == 0x1aa)
    213 				SET(ocr, MMC_OCR_HCS);
    214 
    215 			if (sdmmc_chip_host_ocr(sc->sc_sct, sc->sc_sch) & MMC_OCR_S18A)
    216 				SET(ocr, MMC_OCR_S18A);
    217 		} else {
    218 			SET(ocr, MMC_OCR_ACCESS_MODE_SECTOR);
    219 		}
    220 	}
    221 	host_ocr |= ocr;
    222 
    223 	/* Send the new OCR value until all cards are ready. */
    224 	error = sdmmc_mem_send_op_cond(sc, host_ocr, &new_ocr);
    225 	if (error) {
    226 		DPRINTF(("%s: couldn't send memory OCR\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    227 		goto out;
    228 	}
    229 
    230 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE) && ISSET(new_ocr, MMC_OCR_S18A)) {
    231 		/*
    232 		 * Card and host support low voltage mode, begin switch
    233 		 * sequence.
    234 		 */
    235 		struct sdmmc_command cmd;
    236 		memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
    237 		cmd.c_arg = 0;
    238 		cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1;
    239 		cmd.c_opcode = SD_VOLTAGE_SWITCH;
    240 		DPRINTF(("%s: switching card to 1.8V\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    241 		error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
    242 		if (error) {
    243 			DPRINTF(("%s: voltage switch command failed\n",
    244 			    SDMMCDEVNAME(sc)));
    245 			goto out;
    246 		}
    247 
    248 		error = sdmmc_mem_signal_voltage(sc, SDMMC_SIGNAL_VOLTAGE_180);
    249 		if (error)
    250 			goto out;
    251 
    252 		SET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE);
    253 	}
    254 
    255 out:
    256 	SDMMC_UNLOCK(sc);
    257 
    258 	if (error)
    259 		printf("%s: %s failed with error %d\n", SDMMCDEVNAME(sc),
    260 		    __func__, error);
    261 
    262 	return error;
    263 }
    264 
    265 static int
    266 sdmmc_mem_signal_voltage(struct sdmmc_softc *sc, int signal_voltage)
    267 {
    268 	int error;
    269 
    270 	/*
    271 	 * Stop the clock
    272 	 */
    273 	error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch,
    274 	    SDMMC_SDCLK_OFF, false);
    275 	if (error)
    276 		goto out;
    277 
    278 	delay(1000);
    279 
    280 	/*
    281 	 * Card switch command was successful, update host controller
    282 	 * signal voltage setting.
    283 	 */
    284 	DPRINTF(("%s: switching host to %s\n", SDMMCDEVNAME(sc),
    285 	    signal_voltage == SDMMC_SIGNAL_VOLTAGE_180 ? "1.8V" : "3.3V"));
    286 	error = sdmmc_chip_signal_voltage(sc->sc_sct,
    287 	    sc->sc_sch, signal_voltage);
    288 	if (error)
    289 		goto out;
    290 
    291 	delay(5000);
    292 
    293 	/*
    294 	 * Switch to SDR12 timing
    295 	 */
    296 	error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch, 25000,
    297 	    false);
    298 	if (error)
    299 		goto out;
    300 
    301 	delay(1000);
    302 
    303 out:
    304 	return error;
    305 }
    306 
    307 /*
    308  * Read the CSD and CID from all cards and assign each card a unique
    309  * relative card address (RCA).  CMD2 is ignored by SDIO-only cards.
    310  */
    311 void
    312 sdmmc_mem_scan(struct sdmmc_softc *sc)
    313 {
    314 	sdmmc_response resp;
    315 	struct sdmmc_function *sf;
    316 	uint16_t next_rca;
    317 	int error;
    318 	int retry;
    319 
    320 	SDMMC_LOCK(sc);
    321 
    322 	/*
    323 	 * CMD2 is a broadcast command understood by SD cards and MMC
    324 	 * cards.  All cards begin to respond to the command, but back
    325 	 * off if another card drives the CMD line to a different level.
    326 	 * Only one card will get its entire response through.  That
    327 	 * card remains silent once it has been assigned a RCA.
    328 	 */
    329 	for (retry = 0; retry < 100; retry++) {
    330 		error = sdmmc_mem_send_cid(sc, &resp);
    331 		if (error) {
    332 			if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE) &&
    333 			    error == ETIMEDOUT) {
    334 				/* No more cards there. */
    335 				break;
    336 			}
    337 			DPRINTF(("%s: couldn't read CID\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    338 			break;
    339 		}
    340 
    341 		/* In MMC mode, find the next available RCA. */
    342 		next_rca = 1;
    343 		if (!ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    344 			SIMPLEQ_FOREACH(sf, &sc->sf_head, sf_list)
    345 				next_rca++;
    346 		}
    347 
    348 		/* Allocate a sdmmc_function structure. */
    349 		sf = sdmmc_function_alloc(sc);
    350 		sf->rca = next_rca;
    351 
    352 		/*
    353 		 * Remember the CID returned in the CMD2 response for
    354 		 * later decoding.
    355 		 */
    356 		memcpy(sf->raw_cid, resp, sizeof(sf->raw_cid));
    357 
    358 		/*
    359 		 * Silence the card by assigning it a unique RCA, or
    360 		 * querying it for its RCA in the case of SD.
    361 		 */
    362 		if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    363 			if (sdmmc_set_relative_addr(sc, sf) != 0) {
    364 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    365 				    "couldn't set mem RCA\n");
    366 				sdmmc_function_free(sf);
    367 				break;
    368 			}
    369 		}
    370 
    371 		/*
    372 		 * If this is a memory-only card, the card responding
    373 		 * first becomes an alias for SDIO function 0.
    374 		 */
    375 		if (sc->sc_fn0 == NULL)
    376 			sc->sc_fn0 = sf;
    377 
    378 		SIMPLEQ_INSERT_TAIL(&sc->sf_head, sf, sf_list);
    379 
    380 		/* only one function in SPI mode */
    381 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
    382 			break;
    383 	}
    384 
    385 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
    386 		/* Go to Data Transfer Mode, if possible. */
    387 		sdmmc_chip_bus_rod(sc->sc_sct, sc->sc_sch, 0);
    388 
    389 	/*
    390 	 * All cards are either inactive or awaiting further commands.
    391 	 * Read the CSDs and decode the raw CID for each card.
    392 	 */
    393 	SIMPLEQ_FOREACH(sf, &sc->sf_head, sf_list) {
    394 		error = sdmmc_mem_send_csd(sc, sf, &resp);
    395 		if (error) {
    396 			SET(sf->flags, SFF_ERROR);
    397 			continue;
    398 		}
    399 
    400 		if (sdmmc_decode_csd(sc, resp, sf) != 0 ||
    401 		    sdmmc_decode_cid(sc, sf->raw_cid, sf) != 0) {
    402 			SET(sf->flags, SFF_ERROR);
    403 			continue;
    404 		}
    405 
    406 #ifdef SDMMC_DEBUG
    407 		printf("%s: CID: ", SDMMCDEVNAME(sc));
    408 		sdmmc_print_cid(&sf->cid);
    409 #endif
    410 	}
    411 
    412 	SDMMC_UNLOCK(sc);
    413 }
    414 
    415 int
    416 sdmmc_decode_csd(struct sdmmc_softc *sc, sdmmc_response resp,
    417     struct sdmmc_function *sf)
    418 {
    419 	/* TRAN_SPEED(2:0): transfer rate exponent */
    420 	static const int speed_exponent[8] = {
    421 		100 *    1,	/* 100 Kbits/s */
    422 		  1 * 1000,	/*   1 Mbits/s */
    423 		 10 * 1000,	/*  10 Mbits/s */
    424 		100 * 1000,	/* 100 Mbits/s */
    425 		         0,
    426 		         0,
    427 		         0,
    428 		         0,
    429 	};
    430 	/* TRAN_SPEED(6:3): time mantissa */
    431 	static const int speed_mantissa[16] = {
    432 		0, 10, 12, 13, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80,
    433 	};
    434 	struct sdmmc_csd *csd = &sf->csd;
    435 	int e, m;
    436 
    437 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    438 		/*
    439 		 * CSD version 1.0 corresponds to SD system
    440 		 * specification version 1.0 - 1.10. (SanDisk, 3.5.3)
    441 		 */
    442 		csd->csdver = SD_CSD_CSDVER(resp);
    443 		switch (csd->csdver) {
    444 		case SD_CSD_CSDVER_2_0:
    445 			DPRINTF(("%s: SD Ver.2.0\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    446 			SET(sf->flags, SFF_SDHC);
    447 			csd->capacity = SD_CSD_V2_CAPACITY(resp);
    448 			csd->read_bl_len = SD_CSD_V2_BL_LEN;
    449 			break;
    450 
    451 		case SD_CSD_CSDVER_1_0:
    452 			DPRINTF(("%s: SD Ver.1.0\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    453 			csd->capacity = SD_CSD_CAPACITY(resp);
    454 			csd->read_bl_len = SD_CSD_READ_BL_LEN(resp);
    455 			break;
    456 
    457 		default:
    458 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    459 			    "unknown SD CSD structure version 0x%x\n",
    460 			    csd->csdver);
    461 			return 1;
    462 		}
    463 
    464 		csd->mmcver = SD_CSD_MMCVER(resp);
    465 		csd->write_bl_len = SD_CSD_WRITE_BL_LEN(resp);
    466 		csd->r2w_factor = SD_CSD_R2W_FACTOR(resp);
    467 		e = SD_CSD_SPEED_EXP(resp);
    468 		m = SD_CSD_SPEED_MANT(resp);
    469 		csd->tran_speed = speed_exponent[e] * speed_mantissa[m] / 10;
    470 		csd->ccc = SD_CSD_CCC(resp);
    471 	} else {
    472 		csd->csdver = MMC_CSD_CSDVER(resp);
    473 		if (csd->csdver == MMC_CSD_CSDVER_1_0) {
    474 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    475 			    "unknown MMC CSD structure version 0x%x\n",
    476 			    csd->csdver);
    477 			return 1;
    478 		}
    479 
    480 		csd->mmcver = MMC_CSD_MMCVER(resp);
    481 		csd->capacity = MMC_CSD_CAPACITY(resp);
    482 		csd->read_bl_len = MMC_CSD_READ_BL_LEN(resp);
    483 		csd->write_bl_len = MMC_CSD_WRITE_BL_LEN(resp);
    484 		csd->r2w_factor = MMC_CSD_R2W_FACTOR(resp);
    485 		e = MMC_CSD_TRAN_SPEED_EXP(resp);
    486 		m = MMC_CSD_TRAN_SPEED_MANT(resp);
    487 		csd->tran_speed = speed_exponent[e] * speed_mantissa[m] / 10;
    488 	}
    489 	if ((1 << csd->read_bl_len) > SDMMC_SECTOR_SIZE)
    490 		csd->capacity *= (1 << csd->read_bl_len) / SDMMC_SECTOR_SIZE;
    491 
    492 #ifdef SDMMC_DUMP_CSD
    493 	sdmmc_print_csd(resp, csd);
    494 #endif
    495 
    496 	return 0;
    497 }
    498 
    499 int
    500 sdmmc_decode_cid(struct sdmmc_softc *sc, sdmmc_response resp,
    501     struct sdmmc_function *sf)
    502 {
    503 	struct sdmmc_cid *cid = &sf->cid;
    504 
    505 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    506 		cid->mid = SD_CID_MID(resp);
    507 		cid->oid = SD_CID_OID(resp);
    508 		SD_CID_PNM_CPY(resp, cid->pnm);
    509 		cid->rev = SD_CID_REV(resp);
    510 		cid->psn = SD_CID_PSN(resp);
    511 		cid->mdt = SD_CID_MDT(resp);
    512 	} else {
    513 		switch(sf->csd.mmcver) {
    514 		case MMC_CSD_MMCVER_1_0:
    515 		case MMC_CSD_MMCVER_1_4:
    516 			cid->mid = MMC_CID_MID_V1(resp);
    517 			MMC_CID_PNM_V1_CPY(resp, cid->pnm);
    518 			cid->rev = MMC_CID_REV_V1(resp);
    519 			cid->psn = MMC_CID_PSN_V1(resp);
    520 			cid->mdt = MMC_CID_MDT_V1(resp);
    521 			break;
    522 		case MMC_CSD_MMCVER_2_0:
    523 		case MMC_CSD_MMCVER_3_1:
    524 		case MMC_CSD_MMCVER_4_0:
    525 			cid->mid = MMC_CID_MID_V2(resp);
    526 			cid->oid = MMC_CID_OID_V2(resp);
    527 			MMC_CID_PNM_V2_CPY(resp, cid->pnm);
    528 			cid->psn = MMC_CID_PSN_V2(resp);
    529 			break;
    530 		default:
    531 			aprint_error_dev(sc->sc_dev, "unknown MMC version %d\n",
    532 			    sf->csd.mmcver);
    533 			return 1;
    534 		}
    535 	}
    536 	return 0;
    537 }
    538 
    539 void
    540 sdmmc_print_cid(struct sdmmc_cid *cid)
    541 {
    542 
    543 	printf("mid=0x%02x oid=0x%04x pnm=\"%s\" rev=0x%02x psn=0x%08x"
    544 	    " mdt=%03x\n", cid->mid, cid->oid, cid->pnm, cid->rev, cid->psn,
    545 	    cid->mdt);
    546 }
    547 
    548 #ifdef SDMMC_DUMP_CSD
    549 void
    550 sdmmc_print_csd(sdmmc_response resp, struct sdmmc_csd *csd)
    551 {
    552 
    553 	printf("csdver = %d\n", csd->csdver);
    554 	printf("mmcver = %d\n", csd->mmcver);
    555 	printf("capacity = 0x%08x\n", csd->capacity);
    556 	printf("read_bl_len = %d\n", csd->read_bl_len);
    557 	printf("write_bl_len = %d\n", csd->write_bl_len);
    558 	printf("r2w_factor = %d\n", csd->r2w_factor);
    559 	printf("tran_speed = %d\n", csd->tran_speed);
    560 	printf("ccc = 0x%x\n", csd->ccc);
    561 }
    562 #endif
    563 
    564 /*
    565  * Initialize a SD/MMC memory card.
    566  */
    567 int
    568 sdmmc_mem_init(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
    569 {
    570 	int error = 0;
    571 
    572 	SDMMC_LOCK(sc);
    573 
    574 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    575 		error = sdmmc_select_card(sc, sf);
    576 		if (error)
    577 			goto out;
    578 	}
    579 
    580 	error = sdmmc_mem_set_blocklen(sc, sf, SDMMC_SECTOR_SIZE);
    581 	if (error)
    582 		goto out;
    583 
    584 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE))
    585 		error = sdmmc_mem_sd_init(sc, sf);
    586 	else
    587 		error = sdmmc_mem_mmc_init(sc, sf);
    588 
    589 out:
    590 	SDMMC_UNLOCK(sc);
    591 
    592 	return error;
    593 }
    594 
    595 /*
    596  * Get or set the card's memory OCR value (SD or MMC).
    597  */
    598 int
    599 sdmmc_mem_send_op_cond(struct sdmmc_softc *sc, uint32_t ocr, uint32_t *ocrp)
    600 {
    601 	struct sdmmc_command cmd;
    602 	int error;
    603 	int retry;
    604 
    605 	/* Don't lock */
    606 
    607 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_send_op_cond: ocr=%#x\n",
    608 	    SDMMCDEVNAME(sc), ocr));
    609 
    610 	/*
    611 	 * If we change the OCR value, retry the command until the OCR
    612 	 * we receive in response has the "CARD BUSY" bit set, meaning
    613 	 * that all cards are ready for identification.
    614 	 */
    615 	for (retry = 0; retry < 100; retry++) {
    616 		memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
    617 		cmd.c_arg = !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE) ?
    618 		    ocr : (ocr & MMC_OCR_HCS);
    619 		cmd.c_flags = SCF_CMD_BCR | SCF_RSP_R3 | SCF_RSP_SPI_R1
    620 		    | SCF_TOUT_OK;
    621 
    622 		if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    623 			cmd.c_opcode = SD_APP_OP_COND;
    624 			error = sdmmc_app_command(sc, NULL, &cmd);
    625 		} else {
    626 			cmd.c_opcode = MMC_SEND_OP_COND;
    627 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
    628 		}
    629 		if (error)
    630 			break;
    631 
    632 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    633 			if (!ISSET(MMC_SPI_R1(cmd.c_resp), R1_SPI_IDLE))
    634 				break;
    635 		} else {
    636 			if (ISSET(MMC_R3(cmd.c_resp), MMC_OCR_MEM_READY) ||
    637 			    ocr == 0)
    638 				break;
    639 		}
    640 
    641 		error = ETIMEDOUT;
    642 		sdmmc_delay(10000);
    643 	}
    644 	if (error == 0 &&
    645 	    ocrp != NULL &&
    646 	    !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
    647 		*ocrp = MMC_R3(cmd.c_resp);
    648 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_send_op_cond: error=%d, ocr=%#x\n",
    649 	    SDMMCDEVNAME(sc), error, MMC_R3(cmd.c_resp)));
    650 	return error;
    651 }
    652 
    653 int
    654 sdmmc_mem_send_if_cond(struct sdmmc_softc *sc, uint32_t ocr, uint32_t *ocrp)
    655 {
    656 	struct sdmmc_command cmd;
    657 	int error;
    658 
    659 	/* Don't lock */
    660 
    661 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
    662 	cmd.c_arg = ocr;
    663 	cmd.c_flags = SCF_CMD_BCR | SCF_RSP_R7 | SCF_RSP_SPI_R7;
    664 	cmd.c_opcode = SD_SEND_IF_COND;
    665 
    666 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
    667 	if (error == 0 && ocrp != NULL) {
    668 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    669 			*ocrp = MMC_SPI_R7(cmd.c_resp);
    670 		} else {
    671 			*ocrp = MMC_R7(cmd.c_resp);
    672 		}
    673 		DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_send_if_cond: error=%d, ocr=%#x\n",
    674 		    SDMMCDEVNAME(sc), error, *ocrp));
    675 	}
    676 	return error;
    677 }
    678 
    679 /*
    680  * Set the read block length appropriately for this card, according to
    681  * the card CSD register value.
    682  */
    683 int
    684 sdmmc_mem_set_blocklen(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf,
    685    int block_len)
    686 {
    687 	struct sdmmc_command cmd;
    688 	int error;
    689 
    690 	/* Don't lock */
    691 
    692 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
    693 	cmd.c_opcode = MMC_SET_BLOCKLEN;
    694 	cmd.c_arg = block_len;
    695 	cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R1;
    696 
    697 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
    698 
    699 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_set_blocklen: read_bl_len=%d sector_size=%d\n",
    700 	    SDMMCDEVNAME(sc), 1 << sf->csd.read_bl_len, block_len));
    701 
    702 	return error;
    703 }
    704 
    705 /* make 512-bit BE quantity __bitfield()-compatible */
    706 static void
    707 sdmmc_be512_to_bitfield512(sdmmc_bitfield512_t *buf) {
    708 	size_t i;
    709 	uint32_t tmp0, tmp1;
    710 	const size_t bitswords = __arraycount(buf->_bits);
    711 	for (i = 0; i < bitswords/2; i++) {
    712 		tmp0 = buf->_bits[i];
    713 		tmp1 = buf->_bits[bitswords - 1 - i];
    714 		buf->_bits[i] = be32toh(tmp1);
    715 		buf->_bits[bitswords - 1 - i] = be32toh(tmp0);
    716 	}
    717 }
    718 
    719 static int
    720 sdmmc_mem_select_transfer_mode(struct sdmmc_softc *sc, int support_func)
    721 {
    722 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE)) {
    723 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_UHS_SDR104) &&
    724 		    ISSET(support_func, 1 << SD_ACCESS_MODE_SDR104)) {
    725 			return SD_ACCESS_MODE_SDR104;
    726 		}
    727 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_UHS_DDR50) &&
    728 		    ISSET(support_func, 1 << SD_ACCESS_MODE_DDR50)) {
    729 			return SD_ACCESS_MODE_DDR50;
    730 		}
    731 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_UHS_SDR50) &&
    732 		    ISSET(support_func, 1 << SD_ACCESS_MODE_SDR50)) {
    733 			return SD_ACCESS_MODE_SDR50;
    734 		}
    735 	}
    736 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SD_HIGHSPEED) &&
    737 	    ISSET(support_func, 1 << SD_ACCESS_MODE_SDR25)) {
    738 		return SD_ACCESS_MODE_SDR25;
    739 	}
    740 	return SD_ACCESS_MODE_SDR12;
    741 }
    742 
    743 static int
    744 sdmmc_mem_execute_tuning(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
    745 {
    746 	int timing = -1;
    747 
    748 	if (!ISSET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE))
    749 		return 0;
    750 
    751 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    752 		if (!ISSET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE))
    753 			return 0;
    754 
    755 		switch (sf->csd.tran_speed) {
    756 		case 100000:
    757 			timing = SDMMC_TIMING_UHS_SDR50;
    758 			break;
    759 		case 208000:
    760 			timing = SDMMC_TIMING_UHS_SDR104;
    761 			break;
    762 		default:
    763 			return 0;
    764 		}
    765 	} else {
    766 		switch (sf->csd.tran_speed) {
    767 		case 200000:
    768 			timing = SDMMC_TIMING_MMC_HS200;
    769 			break;
    770 		default:
    771 			return 0;
    772 		}
    773 	}
    774 
    775 	DPRINTF(("%s: execute tuning for timing %d\n", SDMMCDEVNAME(sc),
    776 	    timing));
    777 
    778 	return sdmmc_chip_execute_tuning(sc->sc_sct, sc->sc_sch, timing);
    779 }
    780 
    781 static int
    782 sdmmc_mem_sd_init(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
    783 {
    784 	int support_func, best_func, bus_clock, error, i;
    785 	sdmmc_bitfield512_t status; /* Switch Function Status */
    786 	bool ddr = false;
    787 
    788 	/* change bus clock */
    789 	bus_clock = min(sc->sc_busclk, sf->csd.tran_speed);
    790 	error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch, bus_clock, false);
    791 	if (error) {
    792 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "can't change bus clock\n");
    793 		return error;
    794 	}
    795 
    796 	error = sdmmc_mem_send_scr(sc, sf, sf->raw_scr);
    797 	if (error) {
    798 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "SD_SEND_SCR send failed.\n");
    799 		return error;
    800 	}
    801 	error = sdmmc_mem_decode_scr(sc, sf);
    802 	if (error)
    803 		return error;
    804 
    805 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_4BIT_MODE) &&
    806 	    ISSET(sf->scr.bus_width, SCR_SD_BUS_WIDTHS_4BIT)) {
    807 		DPRINTF(("%s: change bus width\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    808 		error = sdmmc_set_bus_width(sf, 4);
    809 		if (error) {
    810 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    811 			    "can't change bus width (%d bit)\n", 4);
    812 			return error;
    813 		}
    814 		sf->width = 4;
    815 	}
    816 
    817 	best_func = 0;
    818 	if (sf->scr.sd_spec >= SCR_SD_SPEC_VER_1_10 &&
    819 	    ISSET(sf->csd.ccc, SD_CSD_CCC_SWITCH)) {
    820 		DPRINTF(("%s: switch func mode 0\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    821 		error = sdmmc_mem_sd_switch(sf, 0, 1, 0, &status);
    822 		if (error) {
    823 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    824 			    "switch func mode 0 failed\n");
    825 			return error;
    826 		}
    827 
    828 		support_func = SFUNC_STATUS_GROUP(&status, 1);
    829 
    830 		if (!ISSET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE) && support_func & 0x1c) {
    831 			/* XXX UHS-I card started in 1.8V mode, switch now */
    832 			error = sdmmc_mem_signal_voltage(sc,
    833 			    SDMMC_SIGNAL_VOLTAGE_180);
    834 			if (error) {
    835 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    836 				    "failed to recover UHS card\n");
    837 				return error;
    838 			}
    839 			SET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE);
    840 		}
    841 
    842 		for (i = 0; i < __arraycount(switch_group0_functions); i++) {
    843 			if (!(support_func & (1 << i)))
    844 				continue;
    845 			DPRINTF(("%s: card supports mode %s\n",
    846 			    SDMMCDEVNAME(sc),
    847 			    switch_group0_functions[i].name));
    848 		}
    849 
    850 		best_func = sdmmc_mem_select_transfer_mode(sc, support_func);
    851 
    852 		DPRINTF(("%s: using mode %s\n", SDMMCDEVNAME(sc),
    853 		    switch_group0_functions[best_func].name));
    854 
    855 		if (best_func != 0) {
    856 			DPRINTF(("%s: switch func mode 1(func=%d)\n",
    857 			    SDMMCDEVNAME(sc), best_func));
    858 			error =
    859 			    sdmmc_mem_sd_switch(sf, 1, 1, best_func, &status);
    860 			if (error) {
    861 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    862 				    "switch func mode 1 failed:"
    863 				    " group 1 function %d(0x%2x)\n",
    864 				    best_func, support_func);
    865 				return error;
    866 			}
    867 			sf->csd.tran_speed =
    868 			    switch_group0_functions[best_func].freq;
    869 
    870 			if (best_func == SD_ACCESS_MODE_DDR50)
    871 				ddr = true;
    872 
    873 			/* Wait 400KHz x 8 clock (2.5us * 8 + slop) */
    874 			delay(25);
    875 		}
    876 	}
    877 
    878 	/* update bus clock */
    879 	if (sc->sc_busclk > sf->csd.tran_speed)
    880 		sc->sc_busclk = sf->csd.tran_speed;
    881 	if (sc->sc_busclk == bus_clock && sc->sc_busddr == ddr)
    882 		return 0;
    883 
    884 	/* change bus clock */
    885 	error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch, sc->sc_busclk,
    886 	    ddr);
    887 	if (error) {
    888 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "can't change bus clock\n");
    889 		return error;
    890 	}
    891 
    892 	sc->sc_transfer_mode = switch_group0_functions[best_func].name;
    893 	sc->sc_busddr = ddr;
    894 
    895 	/* execute tuning (UHS) */
    896 	error = sdmmc_mem_execute_tuning(sc, sf);
    897 	if (error) {
    898 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "can't execute SD tuning\n");
    899 		return error;
    900 	}
    901 
    902 	return 0;
    903 }
    904 
    905 static int
    906 sdmmc_mem_mmc_init(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
    907 {
    908 	int width, value, hs_timing, bus_clock, error;
    909 	char ext_csd[512];
    910 	uint32_t sectors = 0;
    911 
    912 	sc->sc_transfer_mode = NULL;
    913 
    914 	/* change bus clock */
    915 	bus_clock = min(sc->sc_busclk, sf->csd.tran_speed);
    916 	error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch, bus_clock, false);
    917 	if (error) {
    918 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "can't change bus clock\n");
    919 		return error;
    920 	}
    921 
    922 	if (sf->csd.mmcver >= MMC_CSD_MMCVER_4_0) {
    923 		error = sdmmc_mem_send_cxd_data(sc,
    924 		    MMC_SEND_EXT_CSD, ext_csd, sizeof(ext_csd));
    925 		if (error) {
    926 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    927 			    "can't read EXT_CSD (error=%d)\n", error);
    928 			return error;
    929 		}
    930 		if ((sf->csd.csdver == MMC_CSD_CSDVER_EXT_CSD) &&
    931 		    (ext_csd[EXT_CSD_STRUCTURE] > EXT_CSD_STRUCTURE_VER_1_2)) {
    932 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    933 			    "unrecognised future version (%d)\n",
    934 				ext_csd[EXT_CSD_STRUCTURE]);
    935 			return ENOTSUP;
    936 		}
    937 
    938 		sc->sc_transfer_mode = NULL;
    939 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_MMC_HS200) &&
    940 		    ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE] & EXT_CSD_CARD_TYPE_F_HS200_1_8V) {
    941 			sf->csd.tran_speed = 200000;	/* 200MHz SDR */
    942 			hs_timing = 2;
    943 		} else if (ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE] & EXT_CSD_CARD_TYPE_F_52M) {
    944 			sf->csd.tran_speed = 52000;	/* 52MHz */
    945 			hs_timing = 1;
    946 		} else if (ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE] & EXT_CSD_CARD_TYPE_F_26M) {
    947 			sf->csd.tran_speed = 26000;	/* 26MHz */
    948 			hs_timing = 0;
    949 		} else {
    950 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    951 			    "unknown CARD_TYPE: 0x%x\n",
    952 			    ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE]);
    953 			return ENOTSUP;
    954 		}
    955 
    956 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_8BIT_MODE)) {
    957 			width = 8;
    958 			value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_8;
    959 		} else if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_4BIT_MODE)) {
    960 			width = 4;
    961 			value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_4;
    962 		} else {
    963 			width = 1;
    964 			value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_1;
    965 		}
    966 
    967 		if (width != 1) {
    968 			error = sdmmc_mem_mmc_switch(sf, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
    969 			    EXT_CSD_BUS_WIDTH, value);
    970 			if (error == 0)
    971 				error = sdmmc_chip_bus_width(sc->sc_sct,
    972 				    sc->sc_sch, width);
    973 			else {
    974 				DPRINTF(("%s: can't change bus width"
    975 				    " (%d bit)\n", SDMMCDEVNAME(sc), width));
    976 				return error;
    977 			}
    978 
    979 			/* XXXX: need bus test? (using by CMD14 & CMD19) */
    980 			delay(10000);
    981 		}
    982 		sf->width = width;
    983 
    984 		if (hs_timing == 1 &&
    985 		    !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_MMC_HIGHSPEED)) {
    986 			hs_timing = 0;
    987 		}
    988 		if (hs_timing) {
    989 			error = sdmmc_mem_mmc_switch(sf, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
    990 			    EXT_CSD_HS_TIMING, hs_timing);
    991 			if (error) {
    992 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    993 				    "can't change high speed %d, error %d\n",
    994 				    hs_timing, error);
    995 				return error;
    996 			}
    997 		}
    998 
    999 		if (sc->sc_busclk > sf->csd.tran_speed)
   1000 			sc->sc_busclk = sf->csd.tran_speed;
   1001 		if (sc->sc_busclk != bus_clock) {
   1002 			error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch,
   1003 			    sc->sc_busclk, false);
   1004 			if (error) {
   1005 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1006 				    "can't change bus clock\n");
   1007 				return error;
   1008 			}
   1009 		}
   1010 
   1011 		if (hs_timing) {
   1012 			error = sdmmc_mem_send_cxd_data(sc,
   1013 			    MMC_SEND_EXT_CSD, ext_csd, sizeof(ext_csd));
   1014 			if (error) {
   1015 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1016 				    "can't re-read EXT_CSD\n");
   1017 				return error;
   1018 			}
   1019 			if (ext_csd[EXT_CSD_HS_TIMING] != hs_timing) {
   1020 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1021 				    "HS_TIMING set failed\n");
   1022 				return EINVAL;
   1023 			}
   1024 		}
   1025 
   1026 		sectors = ext_csd[EXT_CSD_SEC_COUNT + 0] << 0 |
   1027 		    ext_csd[EXT_CSD_SEC_COUNT + 1] << 8  |
   1028 		    ext_csd[EXT_CSD_SEC_COUNT + 2] << 16 |
   1029 		    ext_csd[EXT_CSD_SEC_COUNT + 3] << 24;
   1030 		if (sectors > (2u * 1024 * 1024 * 1024) / 512) {
   1031 			SET(sf->flags, SFF_SDHC);
   1032 			sf->csd.capacity = sectors;
   1033 		}
   1034 
   1035 		if (hs_timing == 2) {
   1036 			sc->sc_transfer_mode = "HS200";
   1037 
   1038 			/* execute tuning (HS200) */
   1039 			error = sdmmc_mem_execute_tuning(sc, sf);
   1040 			if (error) {
   1041 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1042 				    "can't execute MMC tuning\n");
   1043 				return error;
   1044 			}
   1045 		} else {
   1046 			sc->sc_transfer_mode = NULL;
   1047 		}
   1048 	} else {
   1049 		if (sc->sc_busclk > sf->csd.tran_speed)
   1050 			sc->sc_busclk = sf->csd.tran_speed;
   1051 		if (sc->sc_busclk != bus_clock) {
   1052 			error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch,
   1053 			    sc->sc_busclk, false);
   1054 			if (error) {
   1055 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1056 				    "can't change bus clock\n");
   1057 				return error;
   1058 			}
   1059 		}
   1060 	}
   1061 
   1062 	return 0;
   1063 }
   1064 
   1065 static int
   1066 sdmmc_mem_send_cid(struct sdmmc_softc *sc, sdmmc_response *resp)
   1067 {
   1068 	struct sdmmc_command cmd;
   1069 	int error;
   1070 
   1071 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1072 		memset(&cmd, 0, sizeof cmd);
   1073 		cmd.c_opcode = MMC_ALL_SEND_CID;
   1074 		cmd.c_flags = SCF_CMD_BCR | SCF_RSP_R2 | SCF_TOUT_OK;
   1075 
   1076 		error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1077 	} else {
   1078 		error = sdmmc_mem_send_cxd_data(sc, MMC_SEND_CID, &cmd.c_resp,
   1079 		    sizeof(cmd.c_resp));
   1080 	}
   1081 
   1082 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1083 	if (error == 0)
   1084 		sdmmc_dump_data("CID", cmd.c_resp, sizeof(cmd.c_resp));
   1085 #endif
   1086 	if (error == 0 && resp != NULL)
   1087 		memcpy(resp, &cmd.c_resp, sizeof(*resp));
   1088 	return error;
   1089 }
   1090 
   1091 static int
   1092 sdmmc_mem_send_csd(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf,
   1093     sdmmc_response *resp)
   1094 {
   1095 	struct sdmmc_command cmd;
   1096 	int error;
   1097 
   1098 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1099 		memset(&cmd, 0, sizeof cmd);
   1100 		cmd.c_opcode = MMC_SEND_CSD;
   1101 		cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1102 		cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R2;
   1103 
   1104 		error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1105 	} else {
   1106 		error = sdmmc_mem_send_cxd_data(sc, MMC_SEND_CSD, &cmd.c_resp,
   1107 		    sizeof(cmd.c_resp));
   1108 	}
   1109 
   1110 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1111 	if (error == 0)
   1112 		sdmmc_dump_data("CSD", cmd.c_resp, sizeof(cmd.c_resp));
   1113 #endif
   1114 	if (error == 0 && resp != NULL)
   1115 		memcpy(resp, &cmd.c_resp, sizeof(*resp));
   1116 	return error;
   1117 }
   1118 
   1119 static int
   1120 sdmmc_mem_send_scr(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf,
   1121     uint32_t *scr)
   1122 {
   1123 	struct sdmmc_command cmd;
   1124 	bus_dma_segment_t ds[1];
   1125 	void *ptr = NULL;
   1126 	int datalen = 8;
   1127 	int rseg;
   1128 	int error = 0;
   1129 
   1130 	/* Don't lock */
   1131 
   1132 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1133 		error = bus_dmamem_alloc(sc->sc_dmat, datalen, PAGE_SIZE, 0,
   1134 		    ds, 1, &rseg, BUS_DMA_NOWAIT);
   1135 		if (error)
   1136 			goto out;
   1137 		error = bus_dmamem_map(sc->sc_dmat, ds, 1, datalen, &ptr,
   1138 		    BUS_DMA_NOWAIT);
   1139 		if (error)
   1140 			goto dmamem_free;
   1141 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, ptr, datalen,
   1142 		    NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_STREAMING|BUS_DMA_READ);
   1143 		if (error)
   1144 			goto dmamem_unmap;
   1145 
   1146 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1147 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1148 	} else {
   1149 		ptr = malloc(datalen, M_DEVBUF, M_NOWAIT | M_ZERO);
   1150 		if (ptr == NULL)
   1151 			goto out;
   1152 	}
   1153 
   1154 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1155 	cmd.c_data = ptr;
   1156 	cmd.c_datalen = datalen;
   1157 	cmd.c_blklen = datalen;
   1158 	cmd.c_arg = 0;
   1159 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_CMD_READ | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R1;
   1160 	cmd.c_opcode = SD_APP_SEND_SCR;
   1161 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1162 		cmd.c_dmamap = sc->sc_dmap;
   1163 
   1164 	error = sdmmc_app_command(sc, sf, &cmd);
   1165 	if (error == 0) {
   1166 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1167 			bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1168 			    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1169 		}
   1170 		memcpy(scr, ptr, datalen);
   1171 	}
   1172 
   1173 out:
   1174 	if (ptr != NULL) {
   1175 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1176 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1177 dmamem_unmap:
   1178 			bus_dmamem_unmap(sc->sc_dmat, ptr, datalen);
   1179 dmamem_free:
   1180 			bus_dmamem_free(sc->sc_dmat, ds, rseg);
   1181 		} else {
   1182 			free(ptr, M_DEVBUF);
   1183 		}
   1184 	}
   1185 	DPRINTF(("%s: sdmem_mem_send_scr: error = %d\n", SDMMCDEVNAME(sc),
   1186 	    error));
   1187 
   1188 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1189 	if (error == 0)
   1190 		sdmmc_dump_data("SCR", scr, datalen);
   1191 #endif
   1192 	return error;
   1193 }
   1194 
   1195 static int
   1196 sdmmc_mem_decode_scr(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
   1197 {
   1198 	sdmmc_response resp;
   1199 	int ver;
   1200 
   1201 	memset(resp, 0, sizeof(resp));
   1202 	/*
   1203 	 * Change the raw-scr received from the DMA stream to resp.
   1204 	 */
   1205 	resp[0] = be32toh(sf->raw_scr[1]) >> 8;		// LSW
   1206 	resp[1] = be32toh(sf->raw_scr[0]);		// MSW
   1207 	resp[0] |= (resp[1] & 0xff) << 24;
   1208 	resp[1] >>= 8;
   1209 
   1210 	ver = SCR_STRUCTURE(resp);
   1211 	sf->scr.sd_spec = SCR_SD_SPEC(resp);
   1212 	sf->scr.bus_width = SCR_SD_BUS_WIDTHS(resp);
   1213 
   1214 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_decode_scr: %08x%08x ver=%d, spec=%d, bus width=%d\n",
   1215 	    SDMMCDEVNAME(sc), resp[1], resp[0],
   1216 	    ver, sf->scr.sd_spec, sf->scr.bus_width));
   1217 
   1218 	if (ver != 0 && ver != 1) {
   1219 		DPRINTF(("%s: unknown structure version: %d\n",
   1220 		    SDMMCDEVNAME(sc), ver));
   1221 		return EINVAL;
   1222 	}
   1223 	return 0;
   1224 }
   1225 
   1226 static int
   1227 sdmmc_mem_send_cxd_data(struct sdmmc_softc *sc, int opcode, void *data,
   1228     size_t datalen)
   1229 {
   1230 	struct sdmmc_command cmd;
   1231 	bus_dma_segment_t ds[1];
   1232 	void *ptr = NULL;
   1233 	int rseg;
   1234 	int error = 0;
   1235 
   1236 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1237 		error = bus_dmamem_alloc(sc->sc_dmat, datalen, PAGE_SIZE, 0, ds,
   1238 		    1, &rseg, BUS_DMA_NOWAIT);
   1239 		if (error)
   1240 			goto out;
   1241 		error = bus_dmamem_map(sc->sc_dmat, ds, 1, datalen, &ptr,
   1242 		    BUS_DMA_NOWAIT);
   1243 		if (error)
   1244 			goto dmamem_free;
   1245 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, ptr, datalen,
   1246 		    NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_STREAMING|BUS_DMA_READ);
   1247 		if (error)
   1248 			goto dmamem_unmap;
   1249 
   1250 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1251 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1252 	} else {
   1253 		ptr = malloc(datalen, M_DEVBUF, M_NOWAIT | M_ZERO);
   1254 		if (ptr == NULL)
   1255 			goto out;
   1256 	}
   1257 
   1258 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1259 	cmd.c_data = ptr;
   1260 	cmd.c_datalen = datalen;
   1261 	cmd.c_blklen = datalen;
   1262 	cmd.c_opcode = opcode;
   1263 	cmd.c_arg = 0;
   1264 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_CMD_READ | SCF_RSP_SPI_R1;
   1265 	if (opcode == MMC_SEND_EXT_CSD)
   1266 		SET(cmd.c_flags, SCF_RSP_R1);
   1267 	else
   1268 		SET(cmd.c_flags, SCF_RSP_R2);
   1269 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1270 		cmd.c_dmamap = sc->sc_dmap;
   1271 
   1272 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1273 	if (error == 0) {
   1274 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1275 			bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1276 			    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1277 		}
   1278 		memcpy(data, ptr, datalen);
   1279 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1280 		sdmmc_dump_data("CXD", data, datalen);
   1281 #endif
   1282 	}
   1283 
   1284 out:
   1285 	if (ptr != NULL) {
   1286 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1287 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1288 dmamem_unmap:
   1289 			bus_dmamem_unmap(sc->sc_dmat, ptr, datalen);
   1290 dmamem_free:
   1291 			bus_dmamem_free(sc->sc_dmat, ds, rseg);
   1292 		} else {
   1293 			free(ptr, M_DEVBUF);
   1294 		}
   1295 	}
   1296 	return error;
   1297 }
   1298 
   1299 static int
   1300 sdmmc_set_bus_width(struct sdmmc_function *sf, int width)
   1301 {
   1302 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1303 	struct sdmmc_command cmd;
   1304 	int error;
   1305 
   1306 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
   1307 		return ENODEV;
   1308 
   1309 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1310 	cmd.c_opcode = SD_APP_SET_BUS_WIDTH;
   1311 	cmd.c_flags = SCF_RSP_R1 | SCF_CMD_AC;
   1312 
   1313 	switch (width) {
   1314 	case 1:
   1315 		cmd.c_arg = SD_ARG_BUS_WIDTH_1;
   1316 		break;
   1317 
   1318 	case 4:
   1319 		cmd.c_arg = SD_ARG_BUS_WIDTH_4;
   1320 		break;
   1321 
   1322 	default:
   1323 		return EINVAL;
   1324 	}
   1325 
   1326 	error = sdmmc_app_command(sc, sf, &cmd);
   1327 	if (error == 0)
   1328 		error = sdmmc_chip_bus_width(sc->sc_sct, sc->sc_sch, width);
   1329 	return error;
   1330 }
   1331 
   1332 static int
   1333 sdmmc_mem_sd_switch(struct sdmmc_function *sf, int mode, int group,
   1334     int function, sdmmc_bitfield512_t *status)
   1335 {
   1336 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1337 	struct sdmmc_command cmd;
   1338 	bus_dma_segment_t ds[1];
   1339 	void *ptr = NULL;
   1340 	int gsft, rseg, error = 0;
   1341 	const int statlen = 64;
   1342 
   1343 	if (sf->scr.sd_spec >= SCR_SD_SPEC_VER_1_10 &&
   1344 	    !ISSET(sf->csd.ccc, SD_CSD_CCC_SWITCH))
   1345 		return EINVAL;
   1346 
   1347 	if (group <= 0 || group > 6 ||
   1348 	    function < 0 || function > 15)
   1349 		return EINVAL;
   1350 
   1351 	gsft = (group - 1) << 2;
   1352 
   1353 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1354 		error = bus_dmamem_alloc(sc->sc_dmat, statlen, PAGE_SIZE, 0, ds,
   1355 		    1, &rseg, BUS_DMA_NOWAIT);
   1356 		if (error)
   1357 			goto out;
   1358 		error = bus_dmamem_map(sc->sc_dmat, ds, 1, statlen, &ptr,
   1359 		    BUS_DMA_NOWAIT);
   1360 		if (error)
   1361 			goto dmamem_free;
   1362 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, ptr, statlen,
   1363 		    NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_STREAMING|BUS_DMA_READ);
   1364 		if (error)
   1365 			goto dmamem_unmap;
   1366 
   1367 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, statlen,
   1368 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1369 	} else {
   1370 		ptr = malloc(statlen, M_DEVBUF, M_NOWAIT | M_ZERO);
   1371 		if (ptr == NULL)
   1372 			goto out;
   1373 	}
   1374 
   1375 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1376 	cmd.c_data = ptr;
   1377 	cmd.c_datalen = statlen;
   1378 	cmd.c_blklen = statlen;
   1379 	cmd.c_opcode = SD_SEND_SWITCH_FUNC;
   1380 	cmd.c_arg =
   1381 	    (!!mode << 31) | (function << gsft) | (0x00ffffff & ~(0xf << gsft));
   1382 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_CMD_READ | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R1;
   1383 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1384 		cmd.c_dmamap = sc->sc_dmap;
   1385 
   1386 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1387 	if (error == 0) {
   1388 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1389 			bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, statlen,
   1390 			    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1391 		}
   1392 		memcpy(status, ptr, statlen);
   1393 	}
   1394 
   1395 out:
   1396 	if (ptr != NULL) {
   1397 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1398 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1399 dmamem_unmap:
   1400 			bus_dmamem_unmap(sc->sc_dmat, ptr, statlen);
   1401 dmamem_free:
   1402 			bus_dmamem_free(sc->sc_dmat, ds, rseg);
   1403 		} else {
   1404 			free(ptr, M_DEVBUF);
   1405 		}
   1406 	}
   1407 
   1408 	if (error == 0)
   1409 		sdmmc_be512_to_bitfield512(status);
   1410 
   1411 	return error;
   1412 }
   1413 
   1414 static int
   1415 sdmmc_mem_mmc_switch(struct sdmmc_function *sf, uint8_t set, uint8_t index,
   1416     uint8_t value)
   1417 {
   1418 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1419 	struct sdmmc_command cmd;
   1420 	int error;
   1421 
   1422 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1423 	cmd.c_opcode = MMC_SWITCH;
   1424 	cmd.c_arg = (MMC_SWITCH_MODE_WRITE_BYTE << 24) |
   1425 	    (index << 16) | (value << 8) | set;
   1426 	cmd.c_flags = SCF_RSP_SPI_R1B | SCF_RSP_R1B | SCF_CMD_AC;
   1427 
   1428 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1429 	if (error)
   1430 		return error;
   1431 
   1432 	if (index == EXT_CSD_HS_TIMING && value >= 2) {
   1433 		do {
   1434 			memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1435 			cmd.c_opcode = MMC_SEND_STATUS;
   1436 			if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
   1437 				cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1438 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R2;
   1439 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1440 			if (error)
   1441 				break;
   1442 			if (ISSET(MMC_R1(cmd.c_resp), MMC_R1_SWITCH_ERROR)) {
   1443 				aprint_error_dev(sc->sc_dev, "switch error\n");
   1444 				return EINVAL;
   1445 			}
   1446 			/* XXX time out */
   1447 		} while (!ISSET(MMC_R1(cmd.c_resp), MMC_R1_READY_FOR_DATA));
   1448 
   1449 		if (error) {
   1450 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1451 			    "error waiting for high speed switch: %d\n",
   1452 			    error);
   1453 			return error;
   1454 		}
   1455 	}
   1456 
   1457 	return 0;
   1458 }
   1459 
   1460 /*
   1461  * SPI mode function
   1462  */
   1463 static int
   1464 sdmmc_mem_spi_read_ocr(struct sdmmc_softc *sc, uint32_t hcs, uint32_t *card_ocr)
   1465 {
   1466 	struct sdmmc_command cmd;
   1467 	int error;
   1468 
   1469 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1470 	cmd.c_opcode = MMC_READ_OCR;
   1471 	cmd.c_arg = hcs ? MMC_OCR_HCS : 0;
   1472 	cmd.c_flags = SCF_RSP_SPI_R3;
   1473 
   1474 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1475 	if (error == 0 && card_ocr != NULL)
   1476 		*card_ocr = cmd.c_resp[1];
   1477 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_spi_read_ocr: error=%d, ocr=%#x\n",
   1478 	    SDMMCDEVNAME(sc), error, cmd.c_resp[1]));
   1479 	return error;
   1480 }
   1481 
   1482 /*
   1483  * read/write function
   1484  */
   1485 /* read */
   1486 static int
   1487 sdmmc_mem_single_read_block(struct sdmmc_function *sf, uint32_t blkno,
   1488     u_char *data, size_t datalen)
   1489 {
   1490 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1491 	int error = 0;
   1492 	int i;
   1493 
   1494 	KASSERT((datalen % SDMMC_SECTOR_SIZE) == 0);
   1495 	KASSERT(!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA));
   1496 
   1497 	for (i = 0; i < datalen / SDMMC_SECTOR_SIZE; i++) {
   1498 		error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno + i,
   1499 		    data + i * SDMMC_SECTOR_SIZE, SDMMC_SECTOR_SIZE);
   1500 		if (error)
   1501 			break;
   1502 	}
   1503 	return error;
   1504 }
   1505 
   1506 /*
   1507  * Simulate multi-segment dma transfer.
   1508  */
   1509 static int
   1510 sdmmc_mem_single_segment_dma_read_block(struct sdmmc_function *sf,
   1511     uint32_t blkno, u_char *data, size_t datalen)
   1512 {
   1513 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1514 	bool use_bbuf = false;
   1515 	int error = 0;
   1516 	int i;
   1517 
   1518 	for (i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1519 		size_t len = sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len;
   1520 		if ((len % SDMMC_SECTOR_SIZE) != 0) {
   1521 			use_bbuf = true;
   1522 			break;
   1523 		}
   1524 	}
   1525 	if (use_bbuf) {
   1526 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap, 0, datalen,
   1527 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1528 
   1529 		error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sf->bbuf_dmap,
   1530 		    blkno, data, datalen);
   1531 		if (error) {
   1532 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap);
   1533 			return error;
   1534 		}
   1535 
   1536 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap, 0, datalen,
   1537 		    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1538 
   1539 		/* Copy from bounce buffer */
   1540 		memcpy(data, sf->bbuf, datalen);
   1541 
   1542 		return 0;
   1543 	}
   1544 
   1545 	for (i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1546 		size_t len = sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len;
   1547 
   1548 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap,
   1549 		    data, len, NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_READ);
   1550 		if (error)
   1551 			return error;
   1552 
   1553 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap, 0, len,
   1554 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1555 
   1556 		error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sf->sseg_dmap,
   1557 		    blkno, data, len);
   1558 		if (error) {
   1559 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap);
   1560 			return error;
   1561 		}
   1562 
   1563 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap, 0, len,
   1564 		    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1565 
   1566 		bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap);
   1567 
   1568 		blkno += len / SDMMC_SECTOR_SIZE;
   1569 		data += len;
   1570 	}
   1571 	return 0;
   1572 }
   1573 
   1574 static int
   1575 sdmmc_mem_read_block_subr(struct sdmmc_function *sf, bus_dmamap_t dmap,
   1576     uint32_t blkno, u_char *data, size_t datalen)
   1577 {
   1578 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1579 	struct sdmmc_command cmd;
   1580 	int error;
   1581 
   1582 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1583 		error = sdmmc_select_card(sc, sf);
   1584 		if (error)
   1585 			goto out;
   1586 	}
   1587 
   1588 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1589 	cmd.c_data = data;
   1590 	cmd.c_datalen = datalen;
   1591 	cmd.c_blklen = SDMMC_SECTOR_SIZE;
   1592 	cmd.c_opcode = (cmd.c_datalen / cmd.c_blklen) > 1 ?
   1593 	    MMC_READ_BLOCK_MULTIPLE : MMC_READ_BLOCK_SINGLE;
   1594 	cmd.c_arg = blkno;
   1595 	if (!ISSET(sf->flags, SFF_SDHC))
   1596 		cmd.c_arg <<= SDMMC_SECTOR_SIZE_SB;
   1597 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_CMD_READ | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R1;
   1598 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1599 		cmd.c_dmamap = dmap;
   1600 
   1601 	sc->sc_ev_xfer.ev_count++;
   1602 
   1603 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1604 	if (error) {
   1605 		sc->sc_ev_xfer_error.ev_count++;
   1606 		goto out;
   1607 	}
   1608 
   1609 	const u_int counter = __builtin_ctz(cmd.c_datalen);
   1610 	if (counter >= 9 && counter <= 16) {
   1611 		sc->sc_ev_xfer_aligned[counter - 9].ev_count++;
   1612 	} else {
   1613 		sc->sc_ev_xfer_unaligned.ev_count++;
   1614 	}
   1615 
   1616 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_AUTO_STOP)) {
   1617 		if (cmd.c_opcode == MMC_READ_BLOCK_MULTIPLE) {
   1618 			memset(&cmd, 0, sizeof cmd);
   1619 			cmd.c_opcode = MMC_STOP_TRANSMISSION;
   1620 			cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1621 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1B | SCF_RSP_SPI_R1B;
   1622 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1623 			if (error)
   1624 				goto out;
   1625 		}
   1626 	}
   1627 
   1628 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1629 		do {
   1630 			memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1631 			cmd.c_opcode = MMC_SEND_STATUS;
   1632 			if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
   1633 				cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1634 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R2;
   1635 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1636 			if (error)
   1637 				break;
   1638 			/* XXX time out */
   1639 		} while (!ISSET(MMC_R1(cmd.c_resp), MMC_R1_READY_FOR_DATA));
   1640 	}
   1641 
   1642 out:
   1643 	return error;
   1644 }
   1645 
   1646 int
   1647 sdmmc_mem_read_block(struct sdmmc_function *sf, uint32_t blkno, u_char *data,
   1648     size_t datalen)
   1649 {
   1650 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1651 	int error;
   1652 
   1653 	SDMMC_LOCK(sc);
   1654 	mutex_enter(&sc->sc_mtx);
   1655 
   1656 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SINGLE_ONLY)) {
   1657 		error = sdmmc_mem_single_read_block(sf, blkno, data, datalen);
   1658 		goto out;
   1659 	}
   1660 
   1661 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1662 		error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno, data,
   1663 		    datalen);
   1664 		goto out;
   1665 	}
   1666 
   1667 	/* DMA transfer */
   1668 	error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, data, datalen, NULL,
   1669 	    BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_READ);
   1670 	if (error)
   1671 		goto out;
   1672 
   1673 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1674 	printf("data=%p, datalen=%zu\n", data, datalen);
   1675 	for (int i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1676 		printf("seg#%d: addr=%#lx, size=%#lx\n", i,
   1677 		    (u_long)sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_addr,
   1678 		    (u_long)sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len);
   1679 	}
   1680 #endif
   1681 
   1682 	if (sc->sc_dmap->dm_nsegs > 1
   1683 	    && !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_MULTI_SEG_DMA)) {
   1684 		error = sdmmc_mem_single_segment_dma_read_block(sf, blkno,
   1685 		    data, datalen);
   1686 		goto unload;
   1687 	}
   1688 
   1689 	bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1690 	    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1691 
   1692 	error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno, data,
   1693 	    datalen);
   1694 	if (error)
   1695 		goto unload;
   1696 
   1697 	bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1698 	    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1699 unload:
   1700 	bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1701 
   1702 out:
   1703 	mutex_exit(&sc->sc_mtx);
   1704 	SDMMC_UNLOCK(sc);
   1705 
   1706 	return error;
   1707 }
   1708 
   1709 /* write */
   1710 static int
   1711 sdmmc_mem_single_write_block(struct sdmmc_function *sf, uint32_t blkno,
   1712     u_char *data, size_t datalen)
   1713 {
   1714 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1715 	int error = 0;
   1716 	int i;
   1717 
   1718 	KASSERT((datalen % SDMMC_SECTOR_SIZE) == 0);
   1719 	KASSERT(!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA));
   1720 
   1721 	for (i = 0; i < datalen / SDMMC_SECTOR_SIZE; i++) {
   1722 		error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno + i,
   1723 		    data + i * SDMMC_SECTOR_SIZE, SDMMC_SECTOR_SIZE);
   1724 		if (error)
   1725 			break;
   1726 	}
   1727 	return error;
   1728 }
   1729 
   1730 /*
   1731  * Simulate multi-segment dma transfer.
   1732  */
   1733 static int
   1734 sdmmc_mem_single_segment_dma_write_block(struct sdmmc_function *sf,
   1735     uint32_t blkno, u_char *data, size_t datalen)
   1736 {
   1737 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1738 	bool use_bbuf = false;
   1739 	int error = 0;
   1740 	int i;
   1741 
   1742 	for (i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1743 		size_t len = sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len;
   1744 		if ((len % SDMMC_SECTOR_SIZE) != 0) {
   1745 			use_bbuf = true;
   1746 			break;
   1747 		}
   1748 	}
   1749 	if (use_bbuf) {
   1750 		/* Copy to bounce buffer */
   1751 		memcpy(sf->bbuf, data, datalen);
   1752 
   1753 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap, 0, datalen,
   1754 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1755 
   1756 		error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sf->bbuf_dmap,
   1757 		    blkno, data, datalen);
   1758 		if (error) {
   1759 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap);
   1760 			return error;
   1761 		}
   1762 
   1763 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap, 0, datalen,
   1764 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1765 
   1766 		return 0;
   1767 	}
   1768 
   1769 	for (i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1770 		size_t len = sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len;
   1771 
   1772 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap,
   1773 		    data, len, NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_WRITE);
   1774 		if (error)
   1775 			return error;
   1776 
   1777 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap, 0, len,
   1778 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1779 
   1780 		error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sf->sseg_dmap,
   1781 		    blkno, data, len);
   1782 		if (error) {
   1783 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap);
   1784 			return error;
   1785 		}
   1786 
   1787 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap, 0, len,
   1788 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1789 
   1790 		bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap);
   1791 
   1792 		blkno += len / SDMMC_SECTOR_SIZE;
   1793 		data += len;
   1794 	}
   1795 
   1796 	return error;
   1797 }
   1798 
   1799 static int
   1800 sdmmc_mem_write_block_subr(struct sdmmc_function *sf, bus_dmamap_t dmap,
   1801     uint32_t blkno, u_char *data, size_t datalen)
   1802 {
   1803 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1804 	struct sdmmc_command cmd;
   1805 	int error;
   1806 
   1807 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1808 		error = sdmmc_select_card(sc, sf);
   1809 		if (error)
   1810 			goto out;
   1811 	}
   1812 
   1813 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1814 	cmd.c_data = data;
   1815 	cmd.c_datalen = datalen;
   1816 	cmd.c_blklen = SDMMC_SECTOR_SIZE;
   1817 	cmd.c_opcode = (cmd.c_datalen / cmd.c_blklen) > 1 ?
   1818 	    MMC_WRITE_BLOCK_MULTIPLE : MMC_WRITE_BLOCK_SINGLE;
   1819 	cmd.c_arg = blkno;
   1820 	if (!ISSET(sf->flags, SFF_SDHC))
   1821 		cmd.c_arg <<= SDMMC_SECTOR_SIZE_SB;
   1822 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_RSP_R1;
   1823 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1824 		cmd.c_dmamap = dmap;
   1825 
   1826 	sc->sc_ev_xfer.ev_count++;
   1827 
   1828 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1829 	if (error) {
   1830 		sc->sc_ev_xfer_error.ev_count++;
   1831 		goto out;
   1832 	}
   1833 
   1834 	const u_int counter = __builtin_ctz(cmd.c_datalen);
   1835 	if (counter >= 9 && counter <= 16) {
   1836 		sc->sc_ev_xfer_aligned[counter - 9].ev_count++;
   1837 	} else {
   1838 		sc->sc_ev_xfer_unaligned.ev_count++;
   1839 	}
   1840 
   1841 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_AUTO_STOP)) {
   1842 		if (cmd.c_opcode == MMC_WRITE_BLOCK_MULTIPLE) {
   1843 			memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1844 			cmd.c_opcode = MMC_STOP_TRANSMISSION;
   1845 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1B | SCF_RSP_SPI_R1B;
   1846 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1847 			if (error)
   1848 				goto out;
   1849 		}
   1850 	}
   1851 
   1852 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1853 		do {
   1854 			memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1855 			cmd.c_opcode = MMC_SEND_STATUS;
   1856 			if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
   1857 				cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1858 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R2;
   1859 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1860 			if (error)
   1861 				break;
   1862 			/* XXX time out */
   1863 		} while (!ISSET(MMC_R1(cmd.c_resp), MMC_R1_READY_FOR_DATA));
   1864 	}
   1865 
   1866 out:
   1867 	return error;
   1868 }
   1869 
   1870 int
   1871 sdmmc_mem_write_block(struct sdmmc_function *sf, uint32_t blkno, u_char *data,
   1872     size_t datalen)
   1873 {
   1874 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1875 	int error;
   1876 
   1877 	SDMMC_LOCK(sc);
   1878 	mutex_enter(&sc->sc_mtx);
   1879 
   1880 	if (sdmmc_chip_write_protect(sc->sc_sct, sc->sc_sch)) {
   1881 		aprint_normal_dev(sc->sc_dev, "write-protected\n");
   1882 		error = EIO;
   1883 		goto out;
   1884 	}
   1885 
   1886 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SINGLE_ONLY)) {
   1887 		error = sdmmc_mem_single_write_block(sf, blkno, data, datalen);
   1888 		goto out;
   1889 	}
   1890 
   1891 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1892 		error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno, data,
   1893 		    datalen);
   1894 		goto out;
   1895 	}
   1896 
   1897 	/* DMA transfer */
   1898 	error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, data, datalen, NULL,
   1899 	    BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_WRITE);
   1900 	if (error)
   1901 		goto out;
   1902 
   1903 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1904 	aprint_normal_dev(sc->sc_dev, "%s: data=%p, datalen=%zu\n",
   1905 	    __func__, data, datalen);
   1906 	for (int i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1907 		aprint_normal_dev(sc->sc_dev,
   1908 		    "%s: seg#%d: addr=%#lx, size=%#lx\n", __func__, i,
   1909 		    (u_long)sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_addr,
   1910 		    (u_long)sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len);
   1911 	}
   1912 #endif
   1913 
   1914 	if (sc->sc_dmap->dm_nsegs > 1
   1915 	    && !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_MULTI_SEG_DMA)) {
   1916 		error = sdmmc_mem_single_segment_dma_write_block(sf, blkno,
   1917 		    data, datalen);
   1918 		goto unload;
   1919 	}
   1920 
   1921 	bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1922 	    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1923 
   1924 	error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno, data,
   1925 	    datalen);
   1926 	if (error)
   1927 		goto unload;
   1928 
   1929 	bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1930 	    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1931 unload:
   1932 	bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1933 
   1934 out:
   1935 	mutex_exit(&sc->sc_mtx);
   1936 	SDMMC_UNLOCK(sc);
   1937 
   1938 	return error;
   1939 }
   1940