Home | History | Annotate | Line # | Download | only in sdmmc
sdmmc_mem.c revision 1.55
      1 /*	$NetBSD: sdmmc_mem.c,v 1.55 2017/02/17 10:51:48 nonaka 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 1.55 2017/02/17 10:51:48 nonaka 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 	DPRINTF(("%s: host_ocr 0x%08x\n", SDMMCDEVNAME(sc), host_ocr));
    202 	DPRINTF(("%s: card_ocr 0x%08x\n", SDMMCDEVNAME(sc), card_ocr));
    203 
    204 	host_ocr &= card_ocr; /* only allow the common voltages */
    205 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    206 		if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    207 			/* Tell the card(s) to enter the idle state (again). */
    208 			sdmmc_go_idle_state(sc);
    209 			/* Check SD Ver.2 */
    210 			error = sdmmc_mem_send_if_cond(sc, 0x1aa, &card_ocr);
    211 			if (error == 0 && card_ocr == 0x1aa)
    212 				SET(ocr, MMC_OCR_HCS);
    213 
    214 			if (sdmmc_chip_host_ocr(sc->sc_sct, sc->sc_sch) & MMC_OCR_S18A)
    215 				SET(ocr, MMC_OCR_S18A);
    216 		} else {
    217 			SET(ocr, MMC_OCR_ACCESS_MODE_SECTOR);
    218 		}
    219 	}
    220 	host_ocr |= ocr;
    221 
    222 	/* Send the new OCR value until all cards are ready. */
    223 	error = sdmmc_mem_send_op_cond(sc, host_ocr, &new_ocr);
    224 	if (error) {
    225 		DPRINTF(("%s: couldn't send memory OCR\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    226 		goto out;
    227 	}
    228 
    229 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE) && ISSET(new_ocr, MMC_OCR_S18A)) {
    230 		/*
    231 		 * Card and host support low voltage mode, begin switch
    232 		 * sequence.
    233 		 */
    234 		struct sdmmc_command cmd;
    235 		memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
    236 		cmd.c_arg = 0;
    237 		cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1;
    238 		cmd.c_opcode = SD_VOLTAGE_SWITCH;
    239 		DPRINTF(("%s: switching card to 1.8V\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    240 		error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
    241 		if (error) {
    242 			DPRINTF(("%s: voltage switch command failed\n",
    243 			    SDMMCDEVNAME(sc)));
    244 			goto out;
    245 		}
    246 
    247 		error = sdmmc_mem_signal_voltage(sc, SDMMC_SIGNAL_VOLTAGE_180);
    248 		if (error)
    249 			goto out;
    250 
    251 		SET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE);
    252 	}
    253 
    254 out:
    255 	SDMMC_UNLOCK(sc);
    256 
    257 	if (error)
    258 		printf("%s: %s failed with error %d\n", SDMMCDEVNAME(sc),
    259 		    __func__, error);
    260 
    261 	return error;
    262 }
    263 
    264 static int
    265 sdmmc_mem_signal_voltage(struct sdmmc_softc *sc, int signal_voltage)
    266 {
    267 	int error;
    268 
    269 	/*
    270 	 * Stop the clock
    271 	 */
    272 	error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch,
    273 	    SDMMC_SDCLK_OFF, false);
    274 	if (error)
    275 		goto out;
    276 
    277 	delay(1000);
    278 
    279 	/*
    280 	 * Card switch command was successful, update host controller
    281 	 * signal voltage setting.
    282 	 */
    283 	DPRINTF(("%s: switching host to %s\n", SDMMCDEVNAME(sc),
    284 	    signal_voltage == SDMMC_SIGNAL_VOLTAGE_180 ? "1.8V" : "3.3V"));
    285 	error = sdmmc_chip_signal_voltage(sc->sc_sct,
    286 	    sc->sc_sch, signal_voltage);
    287 	if (error)
    288 		goto out;
    289 
    290 	delay(5000);
    291 
    292 	/*
    293 	 * Switch to SDR12 timing
    294 	 */
    295 	error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch, 25000,
    296 	    false);
    297 	if (error)
    298 		goto out;
    299 
    300 	delay(1000);
    301 
    302 out:
    303 	return error;
    304 }
    305 
    306 /*
    307  * Read the CSD and CID from all cards and assign each card a unique
    308  * relative card address (RCA).  CMD2 is ignored by SDIO-only cards.
    309  */
    310 void
    311 sdmmc_mem_scan(struct sdmmc_softc *sc)
    312 {
    313 	sdmmc_response resp;
    314 	struct sdmmc_function *sf;
    315 	uint16_t next_rca;
    316 	int error;
    317 	int retry;
    318 
    319 	SDMMC_LOCK(sc);
    320 
    321 	/*
    322 	 * CMD2 is a broadcast command understood by SD cards and MMC
    323 	 * cards.  All cards begin to respond to the command, but back
    324 	 * off if another card drives the CMD line to a different level.
    325 	 * Only one card will get its entire response through.  That
    326 	 * card remains silent once it has been assigned a RCA.
    327 	 */
    328 	for (retry = 0; retry < 100; retry++) {
    329 		error = sdmmc_mem_send_cid(sc, &resp);
    330 		if (error) {
    331 			if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE) &&
    332 			    error == ETIMEDOUT) {
    333 				/* No more cards there. */
    334 				break;
    335 			}
    336 			DPRINTF(("%s: couldn't read CID\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    337 			break;
    338 		}
    339 
    340 		/* In MMC mode, find the next available RCA. */
    341 		next_rca = 1;
    342 		if (!ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    343 			SIMPLEQ_FOREACH(sf, &sc->sf_head, sf_list)
    344 				next_rca++;
    345 		}
    346 
    347 		/* Allocate a sdmmc_function structure. */
    348 		sf = sdmmc_function_alloc(sc);
    349 		sf->rca = next_rca;
    350 
    351 		/*
    352 		 * Remember the CID returned in the CMD2 response for
    353 		 * later decoding.
    354 		 */
    355 		memcpy(sf->raw_cid, resp, sizeof(sf->raw_cid));
    356 
    357 		/*
    358 		 * Silence the card by assigning it a unique RCA, or
    359 		 * querying it for its RCA in the case of SD.
    360 		 */
    361 		if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    362 			if (sdmmc_set_relative_addr(sc, sf) != 0) {
    363 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    364 				    "couldn't set mem RCA\n");
    365 				sdmmc_function_free(sf);
    366 				break;
    367 			}
    368 		}
    369 
    370 		/*
    371 		 * If this is a memory-only card, the card responding
    372 		 * first becomes an alias for SDIO function 0.
    373 		 */
    374 		if (sc->sc_fn0 == NULL)
    375 			sc->sc_fn0 = sf;
    376 
    377 		SIMPLEQ_INSERT_TAIL(&sc->sf_head, sf, sf_list);
    378 
    379 		/* only one function in SPI mode */
    380 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
    381 			break;
    382 	}
    383 
    384 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
    385 		/* Go to Data Transfer Mode, if possible. */
    386 		sdmmc_chip_bus_rod(sc->sc_sct, sc->sc_sch, 0);
    387 
    388 	/*
    389 	 * All cards are either inactive or awaiting further commands.
    390 	 * Read the CSDs and decode the raw CID for each card.
    391 	 */
    392 	SIMPLEQ_FOREACH(sf, &sc->sf_head, sf_list) {
    393 		error = sdmmc_mem_send_csd(sc, sf, &resp);
    394 		if (error) {
    395 			SET(sf->flags, SFF_ERROR);
    396 			continue;
    397 		}
    398 
    399 		if (sdmmc_decode_csd(sc, resp, sf) != 0 ||
    400 		    sdmmc_decode_cid(sc, sf->raw_cid, sf) != 0) {
    401 			SET(sf->flags, SFF_ERROR);
    402 			continue;
    403 		}
    404 
    405 #ifdef SDMMC_DEBUG
    406 		printf("%s: CID: ", SDMMCDEVNAME(sc));
    407 		sdmmc_print_cid(&sf->cid);
    408 #endif
    409 	}
    410 
    411 	SDMMC_UNLOCK(sc);
    412 }
    413 
    414 int
    415 sdmmc_decode_csd(struct sdmmc_softc *sc, sdmmc_response resp,
    416     struct sdmmc_function *sf)
    417 {
    418 	/* TRAN_SPEED(2:0): transfer rate exponent */
    419 	static const int speed_exponent[8] = {
    420 		100 *    1,	/* 100 Kbits/s */
    421 		  1 * 1000,	/*   1 Mbits/s */
    422 		 10 * 1000,	/*  10 Mbits/s */
    423 		100 * 1000,	/* 100 Mbits/s */
    424 		         0,
    425 		         0,
    426 		         0,
    427 		         0,
    428 	};
    429 	/* TRAN_SPEED(6:3): time mantissa */
    430 	static const int speed_mantissa[16] = {
    431 		0, 10, 12, 13, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80,
    432 	};
    433 	struct sdmmc_csd *csd = &sf->csd;
    434 	int e, m;
    435 
    436 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    437 		/*
    438 		 * CSD version 1.0 corresponds to SD system
    439 		 * specification version 1.0 - 1.10. (SanDisk, 3.5.3)
    440 		 */
    441 		csd->csdver = SD_CSD_CSDVER(resp);
    442 		switch (csd->csdver) {
    443 		case SD_CSD_CSDVER_2_0:
    444 			DPRINTF(("%s: SD Ver.2.0\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    445 			SET(sf->flags, SFF_SDHC);
    446 			csd->capacity = SD_CSD_V2_CAPACITY(resp);
    447 			csd->read_bl_len = SD_CSD_V2_BL_LEN;
    448 			break;
    449 
    450 		case SD_CSD_CSDVER_1_0:
    451 			DPRINTF(("%s: SD Ver.1.0\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    452 			csd->capacity = SD_CSD_CAPACITY(resp);
    453 			csd->read_bl_len = SD_CSD_READ_BL_LEN(resp);
    454 			break;
    455 
    456 		default:
    457 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    458 			    "unknown SD CSD structure version 0x%x\n",
    459 			    csd->csdver);
    460 			return 1;
    461 		}
    462 
    463 		csd->mmcver = SD_CSD_MMCVER(resp);
    464 		csd->write_bl_len = SD_CSD_WRITE_BL_LEN(resp);
    465 		csd->r2w_factor = SD_CSD_R2W_FACTOR(resp);
    466 		e = SD_CSD_SPEED_EXP(resp);
    467 		m = SD_CSD_SPEED_MANT(resp);
    468 		csd->tran_speed = speed_exponent[e] * speed_mantissa[m] / 10;
    469 		csd->ccc = SD_CSD_CCC(resp);
    470 	} else {
    471 		csd->csdver = MMC_CSD_CSDVER(resp);
    472 		if (csd->csdver == MMC_CSD_CSDVER_1_0) {
    473 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    474 			    "unknown MMC CSD structure version 0x%x\n",
    475 			    csd->csdver);
    476 			return 1;
    477 		}
    478 
    479 		csd->mmcver = MMC_CSD_MMCVER(resp);
    480 		csd->capacity = MMC_CSD_CAPACITY(resp);
    481 		csd->read_bl_len = MMC_CSD_READ_BL_LEN(resp);
    482 		csd->write_bl_len = MMC_CSD_WRITE_BL_LEN(resp);
    483 		csd->r2w_factor = MMC_CSD_R2W_FACTOR(resp);
    484 		e = MMC_CSD_TRAN_SPEED_EXP(resp);
    485 		m = MMC_CSD_TRAN_SPEED_MANT(resp);
    486 		csd->tran_speed = speed_exponent[e] * speed_mantissa[m] / 10;
    487 	}
    488 	if ((1 << csd->read_bl_len) > SDMMC_SECTOR_SIZE)
    489 		csd->capacity *= (1 << csd->read_bl_len) / SDMMC_SECTOR_SIZE;
    490 
    491 #ifdef SDMMC_DUMP_CSD
    492 	sdmmc_print_csd(resp, csd);
    493 #endif
    494 
    495 	return 0;
    496 }
    497 
    498 int
    499 sdmmc_decode_cid(struct sdmmc_softc *sc, sdmmc_response resp,
    500     struct sdmmc_function *sf)
    501 {
    502 	struct sdmmc_cid *cid = &sf->cid;
    503 
    504 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    505 		cid->mid = SD_CID_MID(resp);
    506 		cid->oid = SD_CID_OID(resp);
    507 		SD_CID_PNM_CPY(resp, cid->pnm);
    508 		cid->rev = SD_CID_REV(resp);
    509 		cid->psn = SD_CID_PSN(resp);
    510 		cid->mdt = SD_CID_MDT(resp);
    511 	} else {
    512 		switch(sf->csd.mmcver) {
    513 		case MMC_CSD_MMCVER_1_0:
    514 		case MMC_CSD_MMCVER_1_4:
    515 			cid->mid = MMC_CID_MID_V1(resp);
    516 			MMC_CID_PNM_V1_CPY(resp, cid->pnm);
    517 			cid->rev = MMC_CID_REV_V1(resp);
    518 			cid->psn = MMC_CID_PSN_V1(resp);
    519 			cid->mdt = MMC_CID_MDT_V1(resp);
    520 			break;
    521 		case MMC_CSD_MMCVER_2_0:
    522 		case MMC_CSD_MMCVER_3_1:
    523 		case MMC_CSD_MMCVER_4_0:
    524 			cid->mid = MMC_CID_MID_V2(resp);
    525 			cid->oid = MMC_CID_OID_V2(resp);
    526 			MMC_CID_PNM_V2_CPY(resp, cid->pnm);
    527 			cid->psn = MMC_CID_PSN_V2(resp);
    528 			break;
    529 		default:
    530 			aprint_error_dev(sc->sc_dev, "unknown MMC version %d\n",
    531 			    sf->csd.mmcver);
    532 			return 1;
    533 		}
    534 	}
    535 	return 0;
    536 }
    537 
    538 void
    539 sdmmc_print_cid(struct sdmmc_cid *cid)
    540 {
    541 
    542 	printf("mid=0x%02x oid=0x%04x pnm=\"%s\" rev=0x%02x psn=0x%08x"
    543 	    " mdt=%03x\n", cid->mid, cid->oid, cid->pnm, cid->rev, cid->psn,
    544 	    cid->mdt);
    545 }
    546 
    547 #ifdef SDMMC_DUMP_CSD
    548 void
    549 sdmmc_print_csd(sdmmc_response resp, struct sdmmc_csd *csd)
    550 {
    551 
    552 	printf("csdver = %d\n", csd->csdver);
    553 	printf("mmcver = %d\n", csd->mmcver);
    554 	printf("capacity = 0x%08x\n", csd->capacity);
    555 	printf("read_bl_len = %d\n", csd->read_bl_len);
    556 	printf("write_bl_len = %d\n", csd->write_bl_len);
    557 	printf("r2w_factor = %d\n", csd->r2w_factor);
    558 	printf("tran_speed = %d\n", csd->tran_speed);
    559 	printf("ccc = 0x%x\n", csd->ccc);
    560 }
    561 #endif
    562 
    563 /*
    564  * Initialize a SD/MMC memory card.
    565  */
    566 int
    567 sdmmc_mem_init(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
    568 {
    569 	int error = 0;
    570 
    571 	SDMMC_LOCK(sc);
    572 
    573 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    574 		error = sdmmc_select_card(sc, sf);
    575 		if (error)
    576 			goto out;
    577 	}
    578 
    579 	error = sdmmc_mem_set_blocklen(sc, sf, SDMMC_SECTOR_SIZE);
    580 	if (error)
    581 		goto out;
    582 
    583 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE))
    584 		error = sdmmc_mem_sd_init(sc, sf);
    585 	else
    586 		error = sdmmc_mem_mmc_init(sc, sf);
    587 
    588 out:
    589 	SDMMC_UNLOCK(sc);
    590 
    591 	return error;
    592 }
    593 
    594 /*
    595  * Get or set the card's memory OCR value (SD or MMC).
    596  */
    597 int
    598 sdmmc_mem_send_op_cond(struct sdmmc_softc *sc, uint32_t ocr, uint32_t *ocrp)
    599 {
    600 	struct sdmmc_command cmd;
    601 	int error;
    602 	int retry;
    603 
    604 	/* Don't lock */
    605 
    606 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_send_op_cond: ocr=%#x\n",
    607 	    SDMMCDEVNAME(sc), ocr));
    608 
    609 	/*
    610 	 * If we change the OCR value, retry the command until the OCR
    611 	 * we receive in response has the "CARD BUSY" bit set, meaning
    612 	 * that all cards are ready for identification.
    613 	 */
    614 	for (retry = 0; retry < 100; retry++) {
    615 		memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
    616 		cmd.c_arg = !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE) ?
    617 		    ocr : (ocr & MMC_OCR_HCS);
    618 		cmd.c_flags = SCF_CMD_BCR | SCF_RSP_R3 | SCF_RSP_SPI_R1
    619 		    | SCF_TOUT_OK;
    620 
    621 		if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    622 			cmd.c_opcode = SD_APP_OP_COND;
    623 			error = sdmmc_app_command(sc, NULL, &cmd);
    624 		} else {
    625 			cmd.c_opcode = MMC_SEND_OP_COND;
    626 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
    627 		}
    628 		if (error)
    629 			break;
    630 
    631 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    632 			if (!ISSET(MMC_SPI_R1(cmd.c_resp), R1_SPI_IDLE))
    633 				break;
    634 		} else {
    635 			if (ISSET(MMC_R3(cmd.c_resp), MMC_OCR_MEM_READY) ||
    636 			    ocr == 0)
    637 				break;
    638 		}
    639 
    640 		error = ETIMEDOUT;
    641 		sdmmc_delay(10000);
    642 	}
    643 	if (error == 0 &&
    644 	    ocrp != NULL &&
    645 	    !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
    646 		*ocrp = MMC_R3(cmd.c_resp);
    647 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_send_op_cond: error=%d, ocr=%#x\n",
    648 	    SDMMCDEVNAME(sc), error, MMC_R3(cmd.c_resp)));
    649 	return error;
    650 }
    651 
    652 int
    653 sdmmc_mem_send_if_cond(struct sdmmc_softc *sc, uint32_t ocr, uint32_t *ocrp)
    654 {
    655 	struct sdmmc_command cmd;
    656 	int error;
    657 
    658 	/* Don't lock */
    659 
    660 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
    661 	cmd.c_arg = ocr;
    662 	cmd.c_flags = SCF_CMD_BCR | SCF_RSP_R7 | SCF_RSP_SPI_R7;
    663 	cmd.c_opcode = SD_SEND_IF_COND;
    664 
    665 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
    666 	if (error == 0 && ocrp != NULL) {
    667 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
    668 			*ocrp = MMC_SPI_R7(cmd.c_resp);
    669 		} else {
    670 			*ocrp = MMC_R7(cmd.c_resp);
    671 		}
    672 		DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_send_if_cond: error=%d, ocr=%#x\n",
    673 		    SDMMCDEVNAME(sc), error, *ocrp));
    674 	}
    675 	return error;
    676 }
    677 
    678 /*
    679  * Set the read block length appropriately for this card, according to
    680  * the card CSD register value.
    681  */
    682 int
    683 sdmmc_mem_set_blocklen(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf,
    684    int block_len)
    685 {
    686 	struct sdmmc_command cmd;
    687 	int error;
    688 
    689 	/* Don't lock */
    690 
    691 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
    692 	cmd.c_opcode = MMC_SET_BLOCKLEN;
    693 	cmd.c_arg = block_len;
    694 	cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R1;
    695 
    696 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
    697 
    698 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_set_blocklen: read_bl_len=%d sector_size=%d\n",
    699 	    SDMMCDEVNAME(sc), 1 << sf->csd.read_bl_len, block_len));
    700 
    701 	return error;
    702 }
    703 
    704 /* make 512-bit BE quantity __bitfield()-compatible */
    705 static void
    706 sdmmc_be512_to_bitfield512(sdmmc_bitfield512_t *buf) {
    707 	size_t i;
    708 	uint32_t tmp0, tmp1;
    709 	const size_t bitswords = __arraycount(buf->_bits);
    710 	for (i = 0; i < bitswords/2; i++) {
    711 		tmp0 = buf->_bits[i];
    712 		tmp1 = buf->_bits[bitswords - 1 - i];
    713 		buf->_bits[i] = be32toh(tmp1);
    714 		buf->_bits[bitswords - 1 - i] = be32toh(tmp0);
    715 	}
    716 }
    717 
    718 static int
    719 sdmmc_mem_select_transfer_mode(struct sdmmc_softc *sc, int support_func)
    720 {
    721 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE)) {
    722 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_UHS_SDR104) &&
    723 		    ISSET(support_func, 1 << SD_ACCESS_MODE_SDR104)) {
    724 			return SD_ACCESS_MODE_SDR104;
    725 		}
    726 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_UHS_DDR50) &&
    727 		    ISSET(support_func, 1 << SD_ACCESS_MODE_DDR50)) {
    728 			return SD_ACCESS_MODE_DDR50;
    729 		}
    730 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_UHS_SDR50) &&
    731 		    ISSET(support_func, 1 << SD_ACCESS_MODE_SDR50)) {
    732 			return SD_ACCESS_MODE_SDR50;
    733 		}
    734 	}
    735 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SD_HIGHSPEED) &&
    736 	    ISSET(support_func, 1 << SD_ACCESS_MODE_SDR25)) {
    737 		return SD_ACCESS_MODE_SDR25;
    738 	}
    739 	return SD_ACCESS_MODE_SDR12;
    740 }
    741 
    742 static int
    743 sdmmc_mem_execute_tuning(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
    744 {
    745 	int timing = -1;
    746 
    747 	if (!ISSET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE))
    748 		return 0;
    749 
    750 	if (ISSET(sc->sc_flags, SMF_SD_MODE)) {
    751 		if (!ISSET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE))
    752 			return 0;
    753 
    754 		switch (sf->csd.tran_speed) {
    755 		case 100000:
    756 			timing = SDMMC_TIMING_UHS_SDR50;
    757 			break;
    758 		case 208000:
    759 			timing = SDMMC_TIMING_UHS_SDR104;
    760 			break;
    761 		default:
    762 			return 0;
    763 		}
    764 	} else {
    765 		switch (sf->csd.tran_speed) {
    766 		case 200000:
    767 			timing = SDMMC_TIMING_MMC_HS200;
    768 			break;
    769 		default:
    770 			return 0;
    771 		}
    772 	}
    773 
    774 	DPRINTF(("%s: execute tuning for timing %d\n", SDMMCDEVNAME(sc),
    775 	    timing));
    776 
    777 	return sdmmc_chip_execute_tuning(sc->sc_sct, sc->sc_sch, timing);
    778 }
    779 
    780 static int
    781 sdmmc_mem_sd_init(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
    782 {
    783 	int support_func, best_func, bus_clock, error, i;
    784 	sdmmc_bitfield512_t status; /* Switch Function Status */
    785 	bool ddr = false;
    786 
    787 	/* change bus clock */
    788 	bus_clock = min(sc->sc_busclk, sf->csd.tran_speed);
    789 	error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch, bus_clock, false);
    790 	if (error) {
    791 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "can't change bus clock\n");
    792 		return error;
    793 	}
    794 
    795 	error = sdmmc_mem_send_scr(sc, sf, sf->raw_scr);
    796 	if (error) {
    797 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "SD_SEND_SCR send failed.\n");
    798 		return error;
    799 	}
    800 	error = sdmmc_mem_decode_scr(sc, sf);
    801 	if (error)
    802 		return error;
    803 
    804 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_4BIT_MODE) &&
    805 	    ISSET(sf->scr.bus_width, SCR_SD_BUS_WIDTHS_4BIT)) {
    806 		DPRINTF(("%s: change bus width\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    807 		error = sdmmc_set_bus_width(sf, 4);
    808 		if (error) {
    809 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    810 			    "can't change bus width (%d bit)\n", 4);
    811 			return error;
    812 		}
    813 		sf->width = 4;
    814 	}
    815 
    816 	best_func = 0;
    817 	if (sf->scr.sd_spec >= SCR_SD_SPEC_VER_1_10 &&
    818 	    ISSET(sf->csd.ccc, SD_CSD_CCC_SWITCH)) {
    819 		DPRINTF(("%s: switch func mode 0\n", SDMMCDEVNAME(sc)));
    820 		error = sdmmc_mem_sd_switch(sf, 0, 1, 0, &status);
    821 		if (error) {
    822 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    823 			    "switch func mode 0 failed\n");
    824 			return error;
    825 		}
    826 
    827 		support_func = SFUNC_STATUS_GROUP(&status, 1);
    828 
    829 		if (!ISSET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE) && support_func & 0x1c) {
    830 			/* XXX UHS-I card started in 1.8V mode, switch now */
    831 			error = sdmmc_mem_signal_voltage(sc,
    832 			    SDMMC_SIGNAL_VOLTAGE_180);
    833 			if (error) {
    834 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    835 				    "failed to recover UHS card\n");
    836 				return error;
    837 			}
    838 			SET(sc->sc_flags, SMF_UHS_MODE);
    839 		}
    840 
    841 		for (i = 0; i < __arraycount(switch_group0_functions); i++) {
    842 			if (!(support_func & (1 << i)))
    843 				continue;
    844 			DPRINTF(("%s: card supports mode %s\n",
    845 			    SDMMCDEVNAME(sc),
    846 			    switch_group0_functions[i].name));
    847 		}
    848 
    849 		best_func = sdmmc_mem_select_transfer_mode(sc, support_func);
    850 
    851 		DPRINTF(("%s: using mode %s\n", SDMMCDEVNAME(sc),
    852 		    switch_group0_functions[best_func].name));
    853 
    854 		if (best_func != 0) {
    855 			DPRINTF(("%s: switch func mode 1(func=%d)\n",
    856 			    SDMMCDEVNAME(sc), best_func));
    857 			error =
    858 			    sdmmc_mem_sd_switch(sf, 1, 1, best_func, &status);
    859 			if (error) {
    860 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    861 				    "switch func mode 1 failed:"
    862 				    " group 1 function %d(0x%2x)\n",
    863 				    best_func, support_func);
    864 				return error;
    865 			}
    866 			sf->csd.tran_speed =
    867 			    switch_group0_functions[best_func].freq;
    868 
    869 			if (best_func == SD_ACCESS_MODE_DDR50)
    870 				ddr = true;
    871 
    872 			/* Wait 400KHz x 8 clock (2.5us * 8 + slop) */
    873 			delay(25);
    874 		}
    875 	}
    876 
    877 	/* update bus clock */
    878 	if (sc->sc_busclk > sf->csd.tran_speed)
    879 		sc->sc_busclk = sf->csd.tran_speed;
    880 	if (sc->sc_busclk == bus_clock && sc->sc_busddr == ddr)
    881 		return 0;
    882 
    883 	/* change bus clock */
    884 	error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch, sc->sc_busclk,
    885 	    ddr);
    886 	if (error) {
    887 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "can't change bus clock\n");
    888 		return error;
    889 	}
    890 
    891 	sc->sc_transfer_mode = switch_group0_functions[best_func].name;
    892 	sc->sc_busddr = ddr;
    893 
    894 	/* execute tuning (UHS) */
    895 	error = sdmmc_mem_execute_tuning(sc, sf);
    896 	if (error) {
    897 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "can't execute SD tuning\n");
    898 		return error;
    899 	}
    900 
    901 	return 0;
    902 }
    903 
    904 static int
    905 sdmmc_mem_mmc_init(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
    906 {
    907 	int width, value, hs_timing, bus_clock, error;
    908 	uint8_t ext_csd[512];
    909 	uint32_t sectors = 0;
    910 	bool ddr = false;
    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 		sf->ext_csd.rev = ext_csd[EXT_CSD_REV];
    938 
    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 = EXT_CSD_HS_TIMING_HS200;
    943 		} else if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_MMC_DDR52) &&
    944 		    ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE] & EXT_CSD_CARD_TYPE_F_DDR52_1_8V) {
    945 			sf->csd.tran_speed = 52000;	/* 52MHz */
    946 			hs_timing = EXT_CSD_HS_TIMING_HIGHSPEED;
    947 			ddr = true;
    948 		} else if (ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE] & EXT_CSD_CARD_TYPE_F_52M) {
    949 			sf->csd.tran_speed = 52000;	/* 52MHz */
    950 			hs_timing = EXT_CSD_HS_TIMING_HIGHSPEED;
    951 		} else if (ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE] & EXT_CSD_CARD_TYPE_F_26M) {
    952 			sf->csd.tran_speed = 26000;	/* 26MHz */
    953 			hs_timing = EXT_CSD_HS_TIMING_LEGACY;
    954 		} else {
    955 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    956 			    "unknown CARD_TYPE: 0x%x\n",
    957 			    ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE]);
    958 			return ENOTSUP;
    959 		}
    960 
    961 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_8BIT_MODE)) {
    962 			width = 8;
    963 			value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_8;
    964 		} else if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_4BIT_MODE)) {
    965 			width = 4;
    966 			value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_4;
    967 		} else {
    968 			width = 1;
    969 			value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_1;
    970 		}
    971 
    972 		if (width != 1) {
    973 			error = sdmmc_mem_mmc_switch(sf, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
    974 			    EXT_CSD_BUS_WIDTH, value);
    975 			if (error == 0)
    976 				error = sdmmc_chip_bus_width(sc->sc_sct,
    977 				    sc->sc_sch, width);
    978 			else {
    979 				DPRINTF(("%s: can't change bus width"
    980 				    " (%d bit)\n", SDMMCDEVNAME(sc), width));
    981 				return error;
    982 			}
    983 
    984 			/* XXXX: need bus test? (using by CMD14 & CMD19) */
    985 			delay(10000);
    986 		}
    987 		sf->width = width;
    988 
    989 		if (hs_timing == EXT_CSD_HS_TIMING_HIGHSPEED &&
    990 		    !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_MMC_HIGHSPEED)) {
    991 			hs_timing = EXT_CSD_HS_TIMING_LEGACY;
    992 		}
    993 		if (hs_timing != EXT_CSD_HS_TIMING_LEGACY) {
    994 			error = sdmmc_mem_mmc_switch(sf, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
    995 			    EXT_CSD_HS_TIMING, hs_timing);
    996 			if (error) {
    997 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    998 				    "can't change high speed %d, error %d\n",
    999 				    hs_timing, error);
   1000 				return error;
   1001 			}
   1002 		}
   1003 
   1004 		if (sc->sc_busclk > sf->csd.tran_speed)
   1005 			sc->sc_busclk = sf->csd.tran_speed;
   1006 		if (sc->sc_busclk != bus_clock) {
   1007 			error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch,
   1008 			    sc->sc_busclk, false);
   1009 			if (error) {
   1010 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1011 				    "can't change bus clock\n");
   1012 				return error;
   1013 			}
   1014 		}
   1015 
   1016 		if (hs_timing != EXT_CSD_HS_TIMING_LEGACY) {
   1017 			error = sdmmc_mem_send_cxd_data(sc,
   1018 			    MMC_SEND_EXT_CSD, ext_csd, sizeof(ext_csd));
   1019 			if (error) {
   1020 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1021 				    "can't re-read EXT_CSD\n");
   1022 				return error;
   1023 			}
   1024 			if (ext_csd[EXT_CSD_HS_TIMING] != hs_timing) {
   1025 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1026 				    "HS_TIMING set failed\n");
   1027 				return EINVAL;
   1028 			}
   1029 		}
   1030 
   1031 		/*
   1032 		 * HS_TIMING must be set to 0x1 before setting BUS_WIDTH
   1033 		 * for dual data rate operation
   1034 		 */
   1035 		if (ddr &&
   1036 		    hs_timing == EXT_CSD_HS_TIMING_HIGHSPEED &&
   1037 		    width > 1) {
   1038 			error = sdmmc_mem_mmc_switch(sf,
   1039 			    EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL, EXT_CSD_BUS_WIDTH,
   1040 			    (width == 8) ? EXT_CSD_BUS_WIDTH_8_DDR :
   1041 			      EXT_CSD_BUS_WIDTH_4_DDR);
   1042 			if (error) {
   1043 				DPRINTF(("%s: can't switch to DDR"
   1044 				    " (%d bit)\n", SDMMCDEVNAME(sc), width));
   1045 				return error;
   1046 			}
   1047 
   1048 			delay(10000);
   1049 
   1050 			error = sdmmc_mem_signal_voltage(sc,
   1051 			    SDMMC_SIGNAL_VOLTAGE_180);
   1052 			if (error) {
   1053 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1054 				    "can't switch signaling voltage\n");
   1055 				return error;
   1056 			}
   1057 
   1058 			error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch,
   1059 			    sc->sc_busclk, ddr);
   1060 			if (error) {
   1061 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1062 				    "can't change bus clock\n");
   1063 				return error;
   1064 			}
   1065 
   1066 			delay(10000);
   1067 
   1068 			sc->sc_transfer_mode = "DDR52";
   1069 			sc->sc_busddr = ddr;
   1070 		}
   1071 
   1072 		sectors = ext_csd[EXT_CSD_SEC_COUNT + 0] << 0 |
   1073 		    ext_csd[EXT_CSD_SEC_COUNT + 1] << 8  |
   1074 		    ext_csd[EXT_CSD_SEC_COUNT + 2] << 16 |
   1075 		    ext_csd[EXT_CSD_SEC_COUNT + 3] << 24;
   1076 		if (sectors > (2u * 1024 * 1024 * 1024) / 512) {
   1077 			SET(sf->flags, SFF_SDHC);
   1078 			sf->csd.capacity = sectors;
   1079 		}
   1080 
   1081 		if (hs_timing == EXT_CSD_HS_TIMING_HS200) {
   1082 			sc->sc_transfer_mode = "HS200";
   1083 
   1084 			/* execute tuning (HS200) */
   1085 			error = sdmmc_mem_execute_tuning(sc, sf);
   1086 			if (error) {
   1087 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1088 				    "can't execute MMC tuning\n");
   1089 				return error;
   1090 			}
   1091 		}
   1092 
   1093 		if (sf->ext_csd.rev >= 5) {
   1094 			sf->ext_csd.rst_n_function =
   1095 			    ext_csd[EXT_CSD_RST_N_FUNCTION];
   1096 		}
   1097 	} else {
   1098 		if (sc->sc_busclk > sf->csd.tran_speed)
   1099 			sc->sc_busclk = sf->csd.tran_speed;
   1100 		if (sc->sc_busclk != bus_clock) {
   1101 			error = sdmmc_chip_bus_clock(sc->sc_sct, sc->sc_sch,
   1102 			    sc->sc_busclk, false);
   1103 			if (error) {
   1104 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1105 				    "can't change bus clock\n");
   1106 				return error;
   1107 			}
   1108 		}
   1109 	}
   1110 
   1111 	return 0;
   1112 }
   1113 
   1114 static int
   1115 sdmmc_mem_send_cid(struct sdmmc_softc *sc, sdmmc_response *resp)
   1116 {
   1117 	struct sdmmc_command cmd;
   1118 	int error;
   1119 
   1120 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1121 		memset(&cmd, 0, sizeof cmd);
   1122 		cmd.c_opcode = MMC_ALL_SEND_CID;
   1123 		cmd.c_flags = SCF_CMD_BCR | SCF_RSP_R2 | SCF_TOUT_OK;
   1124 
   1125 		error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1126 	} else {
   1127 		error = sdmmc_mem_send_cxd_data(sc, MMC_SEND_CID, &cmd.c_resp,
   1128 		    sizeof(cmd.c_resp));
   1129 	}
   1130 
   1131 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1132 	if (error == 0)
   1133 		sdmmc_dump_data("CID", cmd.c_resp, sizeof(cmd.c_resp));
   1134 #endif
   1135 	if (error == 0 && resp != NULL)
   1136 		memcpy(resp, &cmd.c_resp, sizeof(*resp));
   1137 	return error;
   1138 }
   1139 
   1140 static int
   1141 sdmmc_mem_send_csd(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf,
   1142     sdmmc_response *resp)
   1143 {
   1144 	struct sdmmc_command cmd;
   1145 	int error;
   1146 
   1147 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1148 		memset(&cmd, 0, sizeof cmd);
   1149 		cmd.c_opcode = MMC_SEND_CSD;
   1150 		cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1151 		cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R2;
   1152 
   1153 		error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1154 	} else {
   1155 		error = sdmmc_mem_send_cxd_data(sc, MMC_SEND_CSD, &cmd.c_resp,
   1156 		    sizeof(cmd.c_resp));
   1157 	}
   1158 
   1159 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1160 	if (error == 0)
   1161 		sdmmc_dump_data("CSD", cmd.c_resp, sizeof(cmd.c_resp));
   1162 #endif
   1163 	if (error == 0 && resp != NULL)
   1164 		memcpy(resp, &cmd.c_resp, sizeof(*resp));
   1165 	return error;
   1166 }
   1167 
   1168 static int
   1169 sdmmc_mem_send_scr(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf,
   1170     uint32_t *scr)
   1171 {
   1172 	struct sdmmc_command cmd;
   1173 	bus_dma_segment_t ds[1];
   1174 	void *ptr = NULL;
   1175 	int datalen = 8;
   1176 	int rseg;
   1177 	int error = 0;
   1178 
   1179 	/* Don't lock */
   1180 
   1181 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1182 		error = bus_dmamem_alloc(sc->sc_dmat, datalen, PAGE_SIZE, 0,
   1183 		    ds, 1, &rseg, BUS_DMA_NOWAIT);
   1184 		if (error)
   1185 			goto out;
   1186 		error = bus_dmamem_map(sc->sc_dmat, ds, 1, datalen, &ptr,
   1187 		    BUS_DMA_NOWAIT);
   1188 		if (error)
   1189 			goto dmamem_free;
   1190 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, ptr, datalen,
   1191 		    NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_STREAMING|BUS_DMA_READ);
   1192 		if (error)
   1193 			goto dmamem_unmap;
   1194 
   1195 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1196 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1197 	} else {
   1198 		ptr = malloc(datalen, M_DEVBUF, M_NOWAIT | M_ZERO);
   1199 		if (ptr == NULL)
   1200 			goto out;
   1201 	}
   1202 
   1203 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1204 	cmd.c_data = ptr;
   1205 	cmd.c_datalen = datalen;
   1206 	cmd.c_blklen = datalen;
   1207 	cmd.c_arg = 0;
   1208 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_CMD_READ | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R1;
   1209 	cmd.c_opcode = SD_APP_SEND_SCR;
   1210 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1211 		cmd.c_dmamap = sc->sc_dmap;
   1212 
   1213 	error = sdmmc_app_command(sc, sf, &cmd);
   1214 	if (error == 0) {
   1215 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1216 			bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1217 			    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1218 		}
   1219 		memcpy(scr, ptr, datalen);
   1220 	}
   1221 
   1222 out:
   1223 	if (ptr != NULL) {
   1224 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1225 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1226 dmamem_unmap:
   1227 			bus_dmamem_unmap(sc->sc_dmat, ptr, datalen);
   1228 dmamem_free:
   1229 			bus_dmamem_free(sc->sc_dmat, ds, rseg);
   1230 		} else {
   1231 			free(ptr, M_DEVBUF);
   1232 		}
   1233 	}
   1234 	DPRINTF(("%s: sdmem_mem_send_scr: error = %d\n", SDMMCDEVNAME(sc),
   1235 	    error));
   1236 
   1237 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1238 	if (error == 0)
   1239 		sdmmc_dump_data("SCR", scr, datalen);
   1240 #endif
   1241 	return error;
   1242 }
   1243 
   1244 static int
   1245 sdmmc_mem_decode_scr(struct sdmmc_softc *sc, struct sdmmc_function *sf)
   1246 {
   1247 	sdmmc_response resp;
   1248 	int ver;
   1249 
   1250 	memset(resp, 0, sizeof(resp));
   1251 	/*
   1252 	 * Change the raw-scr received from the DMA stream to resp.
   1253 	 */
   1254 	resp[0] = be32toh(sf->raw_scr[1]) >> 8;		// LSW
   1255 	resp[1] = be32toh(sf->raw_scr[0]);		// MSW
   1256 	resp[0] |= (resp[1] & 0xff) << 24;
   1257 	resp[1] >>= 8;
   1258 
   1259 	ver = SCR_STRUCTURE(resp);
   1260 	sf->scr.sd_spec = SCR_SD_SPEC(resp);
   1261 	sf->scr.bus_width = SCR_SD_BUS_WIDTHS(resp);
   1262 
   1263 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_decode_scr: %08x%08x ver=%d, spec=%d, bus width=%d\n",
   1264 	    SDMMCDEVNAME(sc), resp[1], resp[0],
   1265 	    ver, sf->scr.sd_spec, sf->scr.bus_width));
   1266 
   1267 	if (ver != 0 && ver != 1) {
   1268 		DPRINTF(("%s: unknown structure version: %d\n",
   1269 		    SDMMCDEVNAME(sc), ver));
   1270 		return EINVAL;
   1271 	}
   1272 	return 0;
   1273 }
   1274 
   1275 static int
   1276 sdmmc_mem_send_cxd_data(struct sdmmc_softc *sc, int opcode, void *data,
   1277     size_t datalen)
   1278 {
   1279 	struct sdmmc_command cmd;
   1280 	bus_dma_segment_t ds[1];
   1281 	void *ptr = NULL;
   1282 	int rseg;
   1283 	int error = 0;
   1284 
   1285 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1286 		error = bus_dmamem_alloc(sc->sc_dmat, datalen, PAGE_SIZE, 0, ds,
   1287 		    1, &rseg, BUS_DMA_NOWAIT);
   1288 		if (error)
   1289 			goto out;
   1290 		error = bus_dmamem_map(sc->sc_dmat, ds, 1, datalen, &ptr,
   1291 		    BUS_DMA_NOWAIT);
   1292 		if (error)
   1293 			goto dmamem_free;
   1294 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, ptr, datalen,
   1295 		    NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_STREAMING|BUS_DMA_READ);
   1296 		if (error)
   1297 			goto dmamem_unmap;
   1298 
   1299 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1300 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1301 	} else {
   1302 		ptr = malloc(datalen, M_DEVBUF, M_NOWAIT | M_ZERO);
   1303 		if (ptr == NULL)
   1304 			goto out;
   1305 	}
   1306 
   1307 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1308 	cmd.c_data = ptr;
   1309 	cmd.c_datalen = datalen;
   1310 	cmd.c_blklen = datalen;
   1311 	cmd.c_opcode = opcode;
   1312 	cmd.c_arg = 0;
   1313 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_CMD_READ | SCF_RSP_SPI_R1;
   1314 	if (opcode == MMC_SEND_EXT_CSD)
   1315 		SET(cmd.c_flags, SCF_RSP_R1);
   1316 	else
   1317 		SET(cmd.c_flags, SCF_RSP_R2);
   1318 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1319 		cmd.c_dmamap = sc->sc_dmap;
   1320 
   1321 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1322 	if (error == 0) {
   1323 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1324 			bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1325 			    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1326 		}
   1327 		memcpy(data, ptr, datalen);
   1328 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1329 		sdmmc_dump_data("CXD", data, datalen);
   1330 #endif
   1331 	}
   1332 
   1333 out:
   1334 	if (ptr != NULL) {
   1335 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1336 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1337 dmamem_unmap:
   1338 			bus_dmamem_unmap(sc->sc_dmat, ptr, datalen);
   1339 dmamem_free:
   1340 			bus_dmamem_free(sc->sc_dmat, ds, rseg);
   1341 		} else {
   1342 			free(ptr, M_DEVBUF);
   1343 		}
   1344 	}
   1345 	return error;
   1346 }
   1347 
   1348 static int
   1349 sdmmc_set_bus_width(struct sdmmc_function *sf, int width)
   1350 {
   1351 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1352 	struct sdmmc_command cmd;
   1353 	int error;
   1354 
   1355 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
   1356 		return ENODEV;
   1357 
   1358 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1359 	cmd.c_opcode = SD_APP_SET_BUS_WIDTH;
   1360 	cmd.c_flags = SCF_RSP_R1 | SCF_CMD_AC;
   1361 
   1362 	switch (width) {
   1363 	case 1:
   1364 		cmd.c_arg = SD_ARG_BUS_WIDTH_1;
   1365 		break;
   1366 
   1367 	case 4:
   1368 		cmd.c_arg = SD_ARG_BUS_WIDTH_4;
   1369 		break;
   1370 
   1371 	default:
   1372 		return EINVAL;
   1373 	}
   1374 
   1375 	error = sdmmc_app_command(sc, sf, &cmd);
   1376 	if (error == 0)
   1377 		error = sdmmc_chip_bus_width(sc->sc_sct, sc->sc_sch, width);
   1378 	return error;
   1379 }
   1380 
   1381 static int
   1382 sdmmc_mem_sd_switch(struct sdmmc_function *sf, int mode, int group,
   1383     int function, sdmmc_bitfield512_t *status)
   1384 {
   1385 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1386 	struct sdmmc_command cmd;
   1387 	bus_dma_segment_t ds[1];
   1388 	void *ptr = NULL;
   1389 	int gsft, rseg, error = 0;
   1390 	const int statlen = 64;
   1391 
   1392 	if (sf->scr.sd_spec >= SCR_SD_SPEC_VER_1_10 &&
   1393 	    !ISSET(sf->csd.ccc, SD_CSD_CCC_SWITCH))
   1394 		return EINVAL;
   1395 
   1396 	if (group <= 0 || group > 6 ||
   1397 	    function < 0 || function > 15)
   1398 		return EINVAL;
   1399 
   1400 	gsft = (group - 1) << 2;
   1401 
   1402 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1403 		error = bus_dmamem_alloc(sc->sc_dmat, statlen, PAGE_SIZE, 0, ds,
   1404 		    1, &rseg, BUS_DMA_NOWAIT);
   1405 		if (error)
   1406 			goto out;
   1407 		error = bus_dmamem_map(sc->sc_dmat, ds, 1, statlen, &ptr,
   1408 		    BUS_DMA_NOWAIT);
   1409 		if (error)
   1410 			goto dmamem_free;
   1411 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, ptr, statlen,
   1412 		    NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_STREAMING|BUS_DMA_READ);
   1413 		if (error)
   1414 			goto dmamem_unmap;
   1415 
   1416 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, statlen,
   1417 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1418 	} else {
   1419 		ptr = malloc(statlen, M_DEVBUF, M_NOWAIT | M_ZERO);
   1420 		if (ptr == NULL)
   1421 			goto out;
   1422 	}
   1423 
   1424 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1425 	cmd.c_data = ptr;
   1426 	cmd.c_datalen = statlen;
   1427 	cmd.c_blklen = statlen;
   1428 	cmd.c_opcode = SD_SEND_SWITCH_FUNC;
   1429 	cmd.c_arg =
   1430 	    (!!mode << 31) | (function << gsft) | (0x00ffffff & ~(0xf << gsft));
   1431 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_CMD_READ | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R1;
   1432 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1433 		cmd.c_dmamap = sc->sc_dmap;
   1434 
   1435 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1436 	if (error == 0) {
   1437 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1438 			bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, statlen,
   1439 			    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1440 		}
   1441 		memcpy(status, ptr, statlen);
   1442 	}
   1443 
   1444 out:
   1445 	if (ptr != NULL) {
   1446 		if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1447 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1448 dmamem_unmap:
   1449 			bus_dmamem_unmap(sc->sc_dmat, ptr, statlen);
   1450 dmamem_free:
   1451 			bus_dmamem_free(sc->sc_dmat, ds, rseg);
   1452 		} else {
   1453 			free(ptr, M_DEVBUF);
   1454 		}
   1455 	}
   1456 
   1457 	if (error == 0)
   1458 		sdmmc_be512_to_bitfield512(status);
   1459 
   1460 	return error;
   1461 }
   1462 
   1463 static int
   1464 sdmmc_mem_mmc_switch(struct sdmmc_function *sf, uint8_t set, uint8_t index,
   1465     uint8_t value)
   1466 {
   1467 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1468 	struct sdmmc_command cmd;
   1469 	int error;
   1470 
   1471 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1472 	cmd.c_opcode = MMC_SWITCH;
   1473 	cmd.c_arg = (MMC_SWITCH_MODE_WRITE_BYTE << 24) |
   1474 	    (index << 16) | (value << 8) | set;
   1475 	cmd.c_flags = SCF_RSP_SPI_R1B | SCF_RSP_R1B | SCF_CMD_AC;
   1476 
   1477 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1478 	if (error)
   1479 		return error;
   1480 
   1481 	if (index == EXT_CSD_HS_TIMING && value >= 2) {
   1482 		do {
   1483 			memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1484 			cmd.c_opcode = MMC_SEND_STATUS;
   1485 			if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
   1486 				cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1487 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R2;
   1488 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1489 			if (error)
   1490 				break;
   1491 			if (ISSET(MMC_R1(cmd.c_resp), MMC_R1_SWITCH_ERROR)) {
   1492 				aprint_error_dev(sc->sc_dev, "switch error\n");
   1493 				return EINVAL;
   1494 			}
   1495 			/* XXX time out */
   1496 		} while (!ISSET(MMC_R1(cmd.c_resp), MMC_R1_READY_FOR_DATA));
   1497 
   1498 		if (error) {
   1499 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1500 			    "error waiting for high speed switch: %d\n",
   1501 			    error);
   1502 			return error;
   1503 		}
   1504 	}
   1505 
   1506 	return 0;
   1507 }
   1508 
   1509 /*
   1510  * SPI mode function
   1511  */
   1512 static int
   1513 sdmmc_mem_spi_read_ocr(struct sdmmc_softc *sc, uint32_t hcs, uint32_t *card_ocr)
   1514 {
   1515 	struct sdmmc_command cmd;
   1516 	int error;
   1517 
   1518 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1519 	cmd.c_opcode = MMC_READ_OCR;
   1520 	cmd.c_arg = hcs ? MMC_OCR_HCS : 0;
   1521 	cmd.c_flags = SCF_RSP_SPI_R3;
   1522 
   1523 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1524 	if (error == 0 && card_ocr != NULL)
   1525 		*card_ocr = cmd.c_resp[1];
   1526 	DPRINTF(("%s: sdmmc_mem_spi_read_ocr: error=%d, ocr=%#x\n",
   1527 	    SDMMCDEVNAME(sc), error, cmd.c_resp[1]));
   1528 	return error;
   1529 }
   1530 
   1531 /*
   1532  * read/write function
   1533  */
   1534 /* read */
   1535 static int
   1536 sdmmc_mem_single_read_block(struct sdmmc_function *sf, uint32_t blkno,
   1537     u_char *data, size_t datalen)
   1538 {
   1539 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1540 	int error = 0;
   1541 	int i;
   1542 
   1543 	KASSERT((datalen % SDMMC_SECTOR_SIZE) == 0);
   1544 	KASSERT(!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA));
   1545 
   1546 	for (i = 0; i < datalen / SDMMC_SECTOR_SIZE; i++) {
   1547 		error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno + i,
   1548 		    data + i * SDMMC_SECTOR_SIZE, SDMMC_SECTOR_SIZE);
   1549 		if (error)
   1550 			break;
   1551 	}
   1552 	return error;
   1553 }
   1554 
   1555 /*
   1556  * Simulate multi-segment dma transfer.
   1557  */
   1558 static int
   1559 sdmmc_mem_single_segment_dma_read_block(struct sdmmc_function *sf,
   1560     uint32_t blkno, u_char *data, size_t datalen)
   1561 {
   1562 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1563 	bool use_bbuf = false;
   1564 	int error = 0;
   1565 	int i;
   1566 
   1567 	for (i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1568 		size_t len = sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len;
   1569 		if ((len % SDMMC_SECTOR_SIZE) != 0) {
   1570 			use_bbuf = true;
   1571 			break;
   1572 		}
   1573 	}
   1574 	if (use_bbuf) {
   1575 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap, 0, datalen,
   1576 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1577 
   1578 		error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sf->bbuf_dmap,
   1579 		    blkno, data, datalen);
   1580 		if (error) {
   1581 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap);
   1582 			return error;
   1583 		}
   1584 
   1585 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap, 0, datalen,
   1586 		    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1587 
   1588 		/* Copy from bounce buffer */
   1589 		memcpy(data, sf->bbuf, datalen);
   1590 
   1591 		return 0;
   1592 	}
   1593 
   1594 	for (i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1595 		size_t len = sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len;
   1596 
   1597 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap,
   1598 		    data, len, NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_READ);
   1599 		if (error)
   1600 			return error;
   1601 
   1602 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap, 0, len,
   1603 		    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1604 
   1605 		error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sf->sseg_dmap,
   1606 		    blkno, data, len);
   1607 		if (error) {
   1608 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap);
   1609 			return error;
   1610 		}
   1611 
   1612 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap, 0, len,
   1613 		    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1614 
   1615 		bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap);
   1616 
   1617 		blkno += len / SDMMC_SECTOR_SIZE;
   1618 		data += len;
   1619 	}
   1620 	return 0;
   1621 }
   1622 
   1623 static int
   1624 sdmmc_mem_read_block_subr(struct sdmmc_function *sf, bus_dmamap_t dmap,
   1625     uint32_t blkno, u_char *data, size_t datalen)
   1626 {
   1627 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1628 	struct sdmmc_command cmd;
   1629 	int error;
   1630 
   1631 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1632 		error = sdmmc_select_card(sc, sf);
   1633 		if (error)
   1634 			goto out;
   1635 	}
   1636 
   1637 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1638 	cmd.c_data = data;
   1639 	cmd.c_datalen = datalen;
   1640 	cmd.c_blklen = SDMMC_SECTOR_SIZE;
   1641 	cmd.c_opcode = (cmd.c_datalen / cmd.c_blklen) > 1 ?
   1642 	    MMC_READ_BLOCK_MULTIPLE : MMC_READ_BLOCK_SINGLE;
   1643 	cmd.c_arg = blkno;
   1644 	if (!ISSET(sf->flags, SFF_SDHC))
   1645 		cmd.c_arg <<= SDMMC_SECTOR_SIZE_SB;
   1646 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_CMD_READ | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R1;
   1647 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1648 		cmd.c_dmamap = dmap;
   1649 
   1650 	sc->sc_ev_xfer.ev_count++;
   1651 
   1652 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1653 	if (error) {
   1654 		sc->sc_ev_xfer_error.ev_count++;
   1655 		goto out;
   1656 	}
   1657 
   1658 	const u_int counter = __builtin_ctz(cmd.c_datalen);
   1659 	if (counter >= 9 && counter <= 16) {
   1660 		sc->sc_ev_xfer_aligned[counter - 9].ev_count++;
   1661 	} else {
   1662 		sc->sc_ev_xfer_unaligned.ev_count++;
   1663 	}
   1664 
   1665 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_AUTO_STOP)) {
   1666 		if (cmd.c_opcode == MMC_READ_BLOCK_MULTIPLE) {
   1667 			memset(&cmd, 0, sizeof cmd);
   1668 			cmd.c_opcode = MMC_STOP_TRANSMISSION;
   1669 			cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1670 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1B | SCF_RSP_SPI_R1B;
   1671 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1672 			if (error)
   1673 				goto out;
   1674 		}
   1675 	}
   1676 
   1677 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1678 		do {
   1679 			memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1680 			cmd.c_opcode = MMC_SEND_STATUS;
   1681 			if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
   1682 				cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1683 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R2;
   1684 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1685 			if (error)
   1686 				break;
   1687 			/* XXX time out */
   1688 		} while (!ISSET(MMC_R1(cmd.c_resp), MMC_R1_READY_FOR_DATA));
   1689 	}
   1690 
   1691 out:
   1692 	return error;
   1693 }
   1694 
   1695 int
   1696 sdmmc_mem_read_block(struct sdmmc_function *sf, uint32_t blkno, u_char *data,
   1697     size_t datalen)
   1698 {
   1699 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1700 	int error;
   1701 
   1702 	SDMMC_LOCK(sc);
   1703 	mutex_enter(&sc->sc_mtx);
   1704 
   1705 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SINGLE_ONLY)) {
   1706 		error = sdmmc_mem_single_read_block(sf, blkno, data, datalen);
   1707 		goto out;
   1708 	}
   1709 
   1710 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1711 		error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno, data,
   1712 		    datalen);
   1713 		goto out;
   1714 	}
   1715 
   1716 	/* DMA transfer */
   1717 	error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, data, datalen, NULL,
   1718 	    BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_READ);
   1719 	if (error)
   1720 		goto out;
   1721 
   1722 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1723 	printf("data=%p, datalen=%zu\n", data, datalen);
   1724 	for (int i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1725 		printf("seg#%d: addr=%#lx, size=%#lx\n", i,
   1726 		    (u_long)sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_addr,
   1727 		    (u_long)sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len);
   1728 	}
   1729 #endif
   1730 
   1731 	if (sc->sc_dmap->dm_nsegs > 1
   1732 	    && !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_MULTI_SEG_DMA)) {
   1733 		error = sdmmc_mem_single_segment_dma_read_block(sf, blkno,
   1734 		    data, datalen);
   1735 		goto unload;
   1736 	}
   1737 
   1738 	bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1739 	    BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1740 
   1741 	error = sdmmc_mem_read_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno, data,
   1742 	    datalen);
   1743 	if (error)
   1744 		goto unload;
   1745 
   1746 	bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1747 	    BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1748 unload:
   1749 	bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1750 
   1751 out:
   1752 	mutex_exit(&sc->sc_mtx);
   1753 	SDMMC_UNLOCK(sc);
   1754 
   1755 	return error;
   1756 }
   1757 
   1758 /* write */
   1759 static int
   1760 sdmmc_mem_single_write_block(struct sdmmc_function *sf, uint32_t blkno,
   1761     u_char *data, size_t datalen)
   1762 {
   1763 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1764 	int error = 0;
   1765 	int i;
   1766 
   1767 	KASSERT((datalen % SDMMC_SECTOR_SIZE) == 0);
   1768 	KASSERT(!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA));
   1769 
   1770 	for (i = 0; i < datalen / SDMMC_SECTOR_SIZE; i++) {
   1771 		error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno + i,
   1772 		    data + i * SDMMC_SECTOR_SIZE, SDMMC_SECTOR_SIZE);
   1773 		if (error)
   1774 			break;
   1775 	}
   1776 	return error;
   1777 }
   1778 
   1779 /*
   1780  * Simulate multi-segment dma transfer.
   1781  */
   1782 static int
   1783 sdmmc_mem_single_segment_dma_write_block(struct sdmmc_function *sf,
   1784     uint32_t blkno, u_char *data, size_t datalen)
   1785 {
   1786 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1787 	bool use_bbuf = false;
   1788 	int error = 0;
   1789 	int i;
   1790 
   1791 	for (i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1792 		size_t len = sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len;
   1793 		if ((len % SDMMC_SECTOR_SIZE) != 0) {
   1794 			use_bbuf = true;
   1795 			break;
   1796 		}
   1797 	}
   1798 	if (use_bbuf) {
   1799 		/* Copy to bounce buffer */
   1800 		memcpy(sf->bbuf, data, datalen);
   1801 
   1802 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap, 0, datalen,
   1803 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1804 
   1805 		error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sf->bbuf_dmap,
   1806 		    blkno, data, datalen);
   1807 		if (error) {
   1808 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap);
   1809 			return error;
   1810 		}
   1811 
   1812 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->bbuf_dmap, 0, datalen,
   1813 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1814 
   1815 		return 0;
   1816 	}
   1817 
   1818 	for (i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1819 		size_t len = sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len;
   1820 
   1821 		error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap,
   1822 		    data, len, NULL, BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_WRITE);
   1823 		if (error)
   1824 			return error;
   1825 
   1826 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap, 0, len,
   1827 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1828 
   1829 		error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sf->sseg_dmap,
   1830 		    blkno, data, len);
   1831 		if (error) {
   1832 			bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap);
   1833 			return error;
   1834 		}
   1835 
   1836 		bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap, 0, len,
   1837 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1838 
   1839 		bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sf->sseg_dmap);
   1840 
   1841 		blkno += len / SDMMC_SECTOR_SIZE;
   1842 		data += len;
   1843 	}
   1844 
   1845 	return error;
   1846 }
   1847 
   1848 static int
   1849 sdmmc_mem_write_block_subr(struct sdmmc_function *sf, bus_dmamap_t dmap,
   1850     uint32_t blkno, u_char *data, size_t datalen)
   1851 {
   1852 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1853 	struct sdmmc_command cmd;
   1854 	int error;
   1855 
   1856 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1857 		error = sdmmc_select_card(sc, sf);
   1858 		if (error)
   1859 			goto out;
   1860 	}
   1861 
   1862 	memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1863 	cmd.c_data = data;
   1864 	cmd.c_datalen = datalen;
   1865 	cmd.c_blklen = SDMMC_SECTOR_SIZE;
   1866 	cmd.c_opcode = (cmd.c_datalen / cmd.c_blklen) > 1 ?
   1867 	    MMC_WRITE_BLOCK_MULTIPLE : MMC_WRITE_BLOCK_SINGLE;
   1868 	cmd.c_arg = blkno;
   1869 	if (!ISSET(sf->flags, SFF_SDHC))
   1870 		cmd.c_arg <<= SDMMC_SECTOR_SIZE_SB;
   1871 	cmd.c_flags = SCF_CMD_ADTC | SCF_RSP_R1;
   1872 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA))
   1873 		cmd.c_dmamap = dmap;
   1874 
   1875 	sc->sc_ev_xfer.ev_count++;
   1876 
   1877 	error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1878 	if (error) {
   1879 		sc->sc_ev_xfer_error.ev_count++;
   1880 		goto out;
   1881 	}
   1882 
   1883 	const u_int counter = __builtin_ctz(cmd.c_datalen);
   1884 	if (counter >= 9 && counter <= 16) {
   1885 		sc->sc_ev_xfer_aligned[counter - 9].ev_count++;
   1886 	} else {
   1887 		sc->sc_ev_xfer_unaligned.ev_count++;
   1888 	}
   1889 
   1890 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_AUTO_STOP)) {
   1891 		if (cmd.c_opcode == MMC_WRITE_BLOCK_MULTIPLE) {
   1892 			memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1893 			cmd.c_opcode = MMC_STOP_TRANSMISSION;
   1894 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1B | SCF_RSP_SPI_R1B;
   1895 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1896 			if (error)
   1897 				goto out;
   1898 		}
   1899 	}
   1900 
   1901 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE)) {
   1902 		do {
   1903 			memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
   1904 			cmd.c_opcode = MMC_SEND_STATUS;
   1905 			if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SPI_MODE))
   1906 				cmd.c_arg = MMC_ARG_RCA(sf->rca);
   1907 			cmd.c_flags = SCF_CMD_AC | SCF_RSP_R1 | SCF_RSP_SPI_R2;
   1908 			error = sdmmc_mmc_command(sc, &cmd);
   1909 			if (error)
   1910 				break;
   1911 			/* XXX time out */
   1912 		} while (!ISSET(MMC_R1(cmd.c_resp), MMC_R1_READY_FOR_DATA));
   1913 	}
   1914 
   1915 out:
   1916 	return error;
   1917 }
   1918 
   1919 int
   1920 sdmmc_mem_write_block(struct sdmmc_function *sf, uint32_t blkno, u_char *data,
   1921     size_t datalen)
   1922 {
   1923 	struct sdmmc_softc *sc = sf->sc;
   1924 	int error;
   1925 
   1926 	SDMMC_LOCK(sc);
   1927 	mutex_enter(&sc->sc_mtx);
   1928 
   1929 	if (sdmmc_chip_write_protect(sc->sc_sct, sc->sc_sch)) {
   1930 		aprint_normal_dev(sc->sc_dev, "write-protected\n");
   1931 		error = EIO;
   1932 		goto out;
   1933 	}
   1934 
   1935 	if (ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_SINGLE_ONLY)) {
   1936 		error = sdmmc_mem_single_write_block(sf, blkno, data, datalen);
   1937 		goto out;
   1938 	}
   1939 
   1940 	if (!ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_DMA)) {
   1941 		error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno, data,
   1942 		    datalen);
   1943 		goto out;
   1944 	}
   1945 
   1946 	/* DMA transfer */
   1947 	error = bus_dmamap_load(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, data, datalen, NULL,
   1948 	    BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_WRITE);
   1949 	if (error)
   1950 		goto out;
   1951 
   1952 #ifdef SDMMC_DEBUG
   1953 	aprint_normal_dev(sc->sc_dev, "%s: data=%p, datalen=%zu\n",
   1954 	    __func__, data, datalen);
   1955 	for (int i = 0; i < sc->sc_dmap->dm_nsegs; i++) {
   1956 		aprint_normal_dev(sc->sc_dev,
   1957 		    "%s: seg#%d: addr=%#lx, size=%#lx\n", __func__, i,
   1958 		    (u_long)sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_addr,
   1959 		    (u_long)sc->sc_dmap->dm_segs[i].ds_len);
   1960 	}
   1961 #endif
   1962 
   1963 	if (sc->sc_dmap->dm_nsegs > 1
   1964 	    && !ISSET(sc->sc_caps, SMC_CAPS_MULTI_SEG_DMA)) {
   1965 		error = sdmmc_mem_single_segment_dma_write_block(sf, blkno,
   1966 		    data, datalen);
   1967 		goto unload;
   1968 	}
   1969 
   1970 	bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1971 	    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1972 
   1973 	error = sdmmc_mem_write_block_subr(sf, sc->sc_dmap, blkno, data,
   1974 	    datalen);
   1975 	if (error)
   1976 		goto unload;
   1977 
   1978 	bus_dmamap_sync(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap, 0, datalen,
   1979 	    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1980 unload:
   1981 	bus_dmamap_unload(sc->sc_dmat, sc->sc_dmap);
   1982 
   1983 out:
   1984 	mutex_exit(&sc->sc_mtx);
   1985 	SDMMC_UNLOCK(sc);
   1986 
   1987 	return error;
   1988 }
   1989