sys/dev/mmc/mmc.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2006 Bernd Walter.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2006 M. Warner Losh.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  15  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  16  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  17  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  18  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  19  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  20  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  21  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  22  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  23  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  24  *
  25  * Portions of this software may have been developed with reference to
  26  * the SD Simplified Specification.  The following disclaimer may apply:
  27  *
  28  * The following conditions apply to the release of the simplified
  29  * specification ("Simplified Specification") by the SD Card Association and
  30  * the SD Group. The Simplified Specification is a subset of the complete SD
  31  * Specification which is owned by the SD Card Association and the SD
  32  * Group. This Simplified Specification is provided on a non-confidential
  33  * basis subject to the disclaimers below. Any implementation of the
  34  * Simplified Specification may require a license from the SD Card
  35  * Association, SD Group, SD-3C LLC or other third parties.
  36  *
  37  * Disclaimers:
  38  *
  39  * The information contained in the Simplified Specification is presented only
  40  * as a standard specification for SD Cards and SD Host/Ancillary products and
  41  * is provided "AS-IS" without any representations or warranties of any
  42  * kind. No responsibility is assumed by the SD Group, SD-3C LLC or the SD
  43  * Card Association for any damages, any infringements of patents or other
  44  * right of the SD Group, SD-3C LLC, the SD Card Association or any third
  45  * parties, which may result from its use. No license is granted by
  46  * implication, estoppel or otherwise under any patent or other rights of the
  47  * SD Group, SD-3C LLC, the SD Card Association or any third party. Nothing
  48  * herein shall be construed as an obligation by the SD Group, the SD-3C LLC
  49  * or the SD Card Association to disclose or distribute any technical
  50  * information, know-how or other confidential information to any third party.
  51  */
  52
  53 #include <sys/cdefs.h>
  54 __FBSDID("$FreeBSD$");
  55
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/systm.h>
  58 #include <sys/kernel.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/lock.h>
  61 #include <sys/module.h>
  62 #include <sys/mutex.h>
  63 #include <sys/bus.h>
  64 #include <sys/endian.h>
  65 #include <sys/sysctl.h>
  66
  67 #include <dev/mmc/mmcreg.h>
  68 #include <dev/mmc/mmcbrvar.h>
  69 #include <dev/mmc/mmcvar.h>
  70 #include "mmcbr_if.h"
  71 #include "mmcbus_if.h"
  72
  73 struct mmc_softc {
  74         device_t dev;
  75         struct mtx sc_mtx;
  76         struct intr_config_hook config_intrhook;
  77         device_t owner;
  78         uint32_t last_rca;
  79 };
  80
  81 /*
  82  * Per-card data
  83  */
  84 struct mmc_ivars {
  85         uint32_t raw_cid[4];    /* Raw bits of the CID */
  86         uint32_t raw_csd[4];    /* Raw bits of the CSD */
  87         uint32_t raw_scr[2];    /* Raw bits of the SCR */
  88         uint8_t raw_ext_csd[512];       /* Raw bits of the EXT_CSD */
  89         uint32_t raw_sd_status[16];     /* Raw bits of the SD_STATUS */
  90         uint16_t rca;
  91         enum mmc_card_mode mode;
  92         struct mmc_cid cid;     /* cid decoded */
  93         struct mmc_csd csd;     /* csd decoded */
  94         struct mmc_scr scr;     /* scr decoded */
  95         struct mmc_sd_status sd_status; /* SD_STATUS decoded */
  96         u_char read_only;       /* True when the device is read-only */
  97         u_char bus_width;       /* Bus width to use */
  98         u_char timing;          /* Bus timing support */
  99         u_char high_cap;        /* High Capacity card (block addressed) */
 100         uint32_t sec_count;     /* Card capacity in 512byte blocks */
 101         uint32_t tran_speed;    /* Max speed in normal mode */
 102         uint32_t hs_tran_speed; /* Max speed in high speed mode */
 103         uint32_t erase_sector;  /* Card native erase sector size */
 104 };
 105
 106 #define CMD_RETRIES     3
 107
 108 SYSCTL_NODE(_hw, OID_AUTO, mmc, CTLFLAG_RD, NULL, "mmc driver");
 109
 110 static int mmc_debug;
 111 SYSCTL_INT(_hw_mmc, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW, &mmc_debug, 0, "Debug level");
 112
 113 /* bus entry points */
 114 static int mmc_probe(device_t dev);
 115 static int mmc_attach(device_t dev);
 116 static int mmc_detach(device_t dev);
 117 static int mmc_suspend(device_t dev);
 118 static int mmc_resume(device_t dev);
 119
 120 #define MMC_LOCK(_sc)           mtx_lock(&(_sc)->sc_mtx)
 121 #define MMC_UNLOCK(_sc)         mtx_unlock(&(_sc)->sc_mtx)
 122 #define MMC_LOCK_INIT(_sc)                                      \
 123         mtx_init(&_sc->sc_mtx, device_get_nameunit(_sc->dev),   \
 124             "mmc", MTX_DEF)
 125 #define MMC_LOCK_DESTROY(_sc)   mtx_destroy(&_sc->sc_mtx);
 126 #define MMC_ASSERT_LOCKED(_sc)  mtx_assert(&_sc->sc_mtx, MA_OWNED);
 127 #define MMC_ASSERT_UNLOCKED(_sc) mtx_assert(&_sc->sc_mtx, MA_NOTOWNED);
 128
 129 static int mmc_calculate_clock(struct mmc_softc *sc);
 130 static void mmc_delayed_attach(void *);
 131 static void mmc_power_down(struct mmc_softc *sc);
 132 static int mmc_wait_for_cmd(struct mmc_softc *sc, struct mmc_command *cmd,
 133     int retries);
 134 static int mmc_wait_for_command(struct mmc_softc *sc, uint32_t opcode,
 135     uint32_t arg, uint32_t flags, uint32_t *resp, int retries);
 136 static int mmc_select_card(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca);
 137 static int mmc_set_card_bus_width(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, int width);
 138 static int mmc_app_send_scr(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, uint32_t *rawscr);
 139 static void mmc_app_decode_scr(uint32_t *raw_scr, struct mmc_scr *scr);
 140 static int mmc_send_ext_csd(struct mmc_softc *sc, uint8_t *rawextcsd);
 141 static void mmc_scan(struct mmc_softc *sc);
 142 static int mmc_delete_cards(struct mmc_softc *sc);
 143
 144 static void
 145 mmc_ms_delay(int ms)
 146 {
 147         DELAY(1000 * ms);       /* XXX BAD */
 148 }
 149
 150 static int
 151 mmc_probe(device_t dev)
 152 {
 153
 154         device_set_desc(dev, "MMC/SD bus");
 155         return (0);
 156 }
 157
 158 static int
 159 mmc_attach(device_t dev)
 160 {
 161         struct mmc_softc *sc;
 162
 163         sc = device_get_softc(dev);
 164         sc->dev = dev;
 165         MMC_LOCK_INIT(sc);
 166
 167         /* We'll probe and attach our children later, but before / mount */
 168         sc->config_intrhook.ich_func = mmc_delayed_attach;
 169         sc->config_intrhook.ich_arg = sc;
 170         if (config_intrhook_establish(&sc->config_intrhook) != 0)
 171                 device_printf(dev, "config_intrhook_establish failed\n");
 172         return (0);
 173 }
 174
 175 static int
 176 mmc_detach(device_t dev)
 177 {
 178         struct mmc_softc *sc = device_get_softc(dev);
 179         int err;
 180
 181         if ((err = mmc_delete_cards(sc)) != 0)
 182                 return (err);
 183         mmc_power_down(sc);
 184         MMC_LOCK_DESTROY(sc);
 185
 186         return (0);
 187 }
 188
 189 static int
 190 mmc_suspend(device_t dev)
 191 {
 192         struct mmc_softc *sc = device_get_softc(dev);
 193         int err;
 194
 195         err = bus_generic_suspend(dev);
 196         if (err)
 197                 return (err);
 198         mmc_power_down(sc);
 199         return (0);
 200 }
 201
 202 static int
 203 mmc_resume(device_t dev)
 204 {
 205         struct mmc_softc *sc = device_get_softc(dev);
 206
 207         mmc_scan(sc);
 208         return (bus_generic_resume(dev));
 209 }
 210
 211 static int
 212 mmc_acquire_bus(device_t busdev, device_t dev)
 213 {
 214         struct mmc_softc *sc;
 215         struct mmc_ivars *ivar;
 216         int err;
 217         int rca;
 218
 219         err = MMCBR_ACQUIRE_HOST(device_get_parent(busdev), busdev);
 220         if (err)
 221                 return (err);
 222         sc = device_get_softc(busdev);
 223         MMC_LOCK(sc);
 224         if (sc->owner)
 225                 panic("mmc: host bridge didn't seralize us.");
 226         sc->owner = dev;
 227         MMC_UNLOCK(sc);
 228
 229         if (busdev != dev) {
 230                 /*
 231                  * Keep track of the last rca that we've selected.  If
 232                  * we're asked to do it again, don't.  We never
 233                  * unselect unless the bus code itself wants the mmc
 234                  * bus, and constantly reselecting causes problems.
 235                  */
 236                 rca = mmc_get_rca(dev);
 237                 if (sc->last_rca != rca) {
 238                         mmc_select_card(sc, rca);
 239                         sc->last_rca = rca;
 240                         /* Prepare bus width for the new card. */
 241                         ivar = device_get_ivars(dev);
 242                         if (bootverbose || mmc_debug) {
 243                                 device_printf(busdev,
 244                                     "setting bus width to %d bits\n",
 245                                     (ivar->bus_width == bus_width_4) ? 4 :
 246                                     (ivar->bus_width == bus_width_8) ? 8 : 1);
 247                         }
 248                         mmc_set_card_bus_width(sc, rca, ivar->bus_width);
 249                         mmcbr_set_bus_width(busdev, ivar->bus_width);
 250                         mmcbr_update_ios(busdev);
 251                 }
 252         } else {
 253                 /*
 254                  * If there's a card selected, stand down.
 255                  */
 256                 if (sc->last_rca != 0) {
 257                         mmc_select_card(sc, 0);
 258                         sc->last_rca = 0;
 259                 }
 260         }
 261
 262         return (0);
 263 }
 264
 265 static int
 266 mmc_release_bus(device_t busdev, device_t dev)
 267 {
 268         struct mmc_softc *sc;
 269         int err;
 270
 271         sc = device_get_softc(busdev);
 272
 273         MMC_LOCK(sc);
 274         if (!sc->owner)
 275                 panic("mmc: releasing unowned bus.");
 276         if (sc->owner != dev)
 277                 panic("mmc: you don't own the bus.  game over.");
 278         MMC_UNLOCK(sc);
 279         err = MMCBR_RELEASE_HOST(device_get_parent(busdev), busdev);
 280         if (err)
 281                 return (err);
 282         MMC_LOCK(sc);
 283         sc->owner = NULL;
 284         MMC_UNLOCK(sc);
 285         return (0);
 286 }
 287
 288 static uint32_t
 289 mmc_select_vdd(struct mmc_softc *sc, uint32_t ocr)
 290 {
 291
 292         return (ocr & MMC_OCR_VOLTAGE);
 293 }
 294
 295 static int
 296 mmc_highest_voltage(uint32_t ocr)
 297 {
 298         int i;
 299
 300         for (i = 30; i >= 0; i--)
 301                 if (ocr & (1 << i))
 302                         return (i);
 303         return (-1);
 304 }
 305
 306 static void
 307 mmc_wakeup(struct mmc_request *req)
 308 {
 309         struct mmc_softc *sc;
 310
 311         sc = (struct mmc_softc *)req->done_data;
 312         MMC_LOCK(sc);
 313         req->flags |= MMC_REQ_DONE;
 314         MMC_UNLOCK(sc);
 315         wakeup(req);
 316 }
 317
 318 static int
 319 mmc_wait_for_req(struct mmc_softc *sc, struct mmc_request *req)
 320 {
 321
 322         req->done = mmc_wakeup;
 323         req->done_data = sc;
 324         if (mmc_debug > 1) {
 325                 device_printf(sc->dev, "REQUEST: CMD%d arg %#x flags %#x",
 326                     req->cmd->opcode, req->cmd->arg, req->cmd->flags);
 327                 if (req->cmd->data) {
 328                         printf(" data %d\n", (int)req->cmd->data->len);
 329                 } else
 330                         printf("\n");
 331         }
 332         MMCBR_REQUEST(device_get_parent(sc->dev), sc->dev, req);
 333         MMC_LOCK(sc);
 334         while ((req->flags & MMC_REQ_DONE) == 0)
 335                 msleep(req, &sc->sc_mtx, 0, "mmcreq", 0);
 336         MMC_UNLOCK(sc);
 337         if (mmc_debug > 2 || (mmc_debug > 1 && req->cmd->error))
 338                 device_printf(sc->dev, "RESULT: %d\n", req->cmd->error);
 339         return (0);
 340 }
 341
 342 static int
 343 mmc_wait_for_request(device_t brdev, device_t reqdev, struct mmc_request *req)
 344 {
 345         struct mmc_softc *sc = device_get_softc(brdev);
 346
 347         return (mmc_wait_for_req(sc, req));
 348 }
 349
 350 static int
 351 mmc_wait_for_cmd(struct mmc_softc *sc, struct mmc_command *cmd, int retries)
 352 {
 353         struct mmc_request mreq;
 354
 355         memset(&mreq, 0, sizeof(mreq));
 356         memset(cmd->resp, 0, sizeof(cmd->resp));
 357         cmd->retries = retries;
 358         mreq.cmd = cmd;
 359         mmc_wait_for_req(sc, &mreq);
 360         return (cmd->error);
 361 }
 362
 363 static int
 364 mmc_wait_for_app_cmd(struct mmc_softc *sc, uint32_t rca,
 365     struct mmc_command *cmd, int retries)
 366 {
 367         struct mmc_command appcmd;
 368         int err = MMC_ERR_NONE, i;
 369
 370         for (i = 0; i <= retries; i++) {
 371                 appcmd.opcode = MMC_APP_CMD;
 372                 appcmd.arg = rca << 16;
 373                 appcmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;
 374                 appcmd.data = NULL;
 375                 mmc_wait_for_cmd(sc, &appcmd, 0);
 376                 err = appcmd.error;
 377                 if (err != MMC_ERR_NONE)
 378                         continue;
 379                 if (!(appcmd.resp[0] & R1_APP_CMD))
 380                         return MMC_ERR_FAILED;
 381                 mmc_wait_for_cmd(sc, cmd, 0);
 382                 err = cmd->error;
 383                 if (err == MMC_ERR_NONE)
 384                         break;
 385         }
 386         return (err);
 387 }
 388
 389 static int
 390 mmc_wait_for_command(struct mmc_softc *sc, uint32_t opcode,
 391     uint32_t arg, uint32_t flags, uint32_t *resp, int retries)
 392 {
 393         struct mmc_command cmd;
 394         int err;
 395
 396         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 397         cmd.opcode = opcode;
 398         cmd.arg = arg;
 399         cmd.flags = flags;
 400         cmd.data = NULL;
 401         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, retries);
 402         if (err)
 403                 return (err);
 404         if (cmd.error)
 405                 return (cmd.error);
 406         if (resp) {
 407                 if (flags & MMC_RSP_136)
 408                         memcpy(resp, cmd.resp, 4 * sizeof(uint32_t));
 409                 else
 410                         *resp = cmd.resp[0];
 411         }
 412         return (0);
 413 }
 414
 415 static void
 416 mmc_idle_cards(struct mmc_softc *sc)
 417 {
 418         device_t dev;
 419         struct mmc_command cmd;
 420
 421         dev = sc->dev;
 422         mmcbr_set_chip_select(dev, cs_high);
 423         mmcbr_update_ios(dev);
 424         mmc_ms_delay(1);
 425
 426         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 427         cmd.opcode = MMC_GO_IDLE_STATE;
 428         cmd.arg = 0;
 429         cmd.flags = MMC_RSP_NONE | MMC_CMD_BC;
 430         cmd.data = NULL;
 431         mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 432         mmc_ms_delay(1);
 433
 434         mmcbr_set_chip_select(dev, cs_dontcare);
 435         mmcbr_update_ios(dev);
 436         mmc_ms_delay(1);
 437 }
 438
 439 static int
 440 mmc_send_app_op_cond(struct mmc_softc *sc, uint32_t ocr, uint32_t *rocr)
 441 {
 442         struct mmc_command cmd;
 443         int err = MMC_ERR_NONE, i;
 444
 445         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 446         cmd.opcode = ACMD_SD_SEND_OP_COND;
 447         cmd.arg = ocr;
 448         cmd.flags = MMC_RSP_R3 | MMC_CMD_BCR;
 449         cmd.data = NULL;
 450
 451         for (i = 0; i < 100; i++) {
 452                 err = mmc_wait_for_app_cmd(sc, 0, &cmd, CMD_RETRIES);
 453                 if (err != MMC_ERR_NONE)
 454                         break;
 455                 if ((cmd.resp[0] & MMC_OCR_CARD_BUSY) ||
 456                     (ocr & MMC_OCR_VOLTAGE) == 0)
 457                         break;
 458                 err = MMC_ERR_TIMEOUT;
 459                 mmc_ms_delay(10);
 460         }
 461         if (rocr && err == MMC_ERR_NONE)
 462                 *rocr = cmd.resp[0];
 463         return (err);
 464 }
 465
 466 static int
 467 mmc_send_op_cond(struct mmc_softc *sc, uint32_t ocr, uint32_t *rocr)
 468 {
 469         struct mmc_command cmd;
 470         int err = MMC_ERR_NONE, i;
 471
 472         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 473         cmd.opcode = MMC_SEND_OP_COND;
 474         cmd.arg = ocr;
 475         cmd.flags = MMC_RSP_R3 | MMC_CMD_BCR;
 476         cmd.data = NULL;
 477
 478         for (i = 0; i < 100; i++) {
 479                 err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, CMD_RETRIES);
 480                 if (err != MMC_ERR_NONE)
 481                         break;
 482                 if ((cmd.resp[0] & MMC_OCR_CARD_BUSY) ||
 483                     (ocr & MMC_OCR_VOLTAGE) == 0)
 484                         break;
 485                 err = MMC_ERR_TIMEOUT;
 486                 mmc_ms_delay(10);
 487         }
 488         if (rocr && err == MMC_ERR_NONE)
 489                 *rocr = cmd.resp[0];
 490         return (err);
 491 }
 492
 493 static int
 494 mmc_send_if_cond(struct mmc_softc *sc, uint8_t vhs)
 495 {
 496         struct mmc_command cmd;
 497         int err;
 498
 499         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 500         cmd.opcode = SD_SEND_IF_COND;
 501         cmd.arg = (vhs << 8) + 0xAA;
 502         cmd.flags = MMC_RSP_R7 | MMC_CMD_BCR;
 503         cmd.data = NULL;
 504
 505         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, CMD_RETRIES);
 506         return (err);
 507 }
 508
 509 static void
 510 mmc_power_up(struct mmc_softc *sc)
 511 {
 512         device_t dev;
 513
 514         dev = sc->dev;
 515         mmcbr_set_vdd(dev, mmc_highest_voltage(mmcbr_get_host_ocr(dev)));
 516         mmcbr_set_bus_mode(dev, opendrain);
 517         mmcbr_set_chip_select(dev, cs_dontcare);
 518         mmcbr_set_bus_width(dev, bus_width_1);
 519         mmcbr_set_power_mode(dev, power_up);
 520         mmcbr_set_clock(dev, 0);
 521         mmcbr_update_ios(dev);
 522         mmc_ms_delay(1);
 523
 524         mmcbr_set_clock(dev, mmcbr_get_f_min(sc->dev));
 525         mmcbr_set_timing(dev, bus_timing_normal);
 526         mmcbr_set_power_mode(dev, power_on);
 527         mmcbr_update_ios(dev);
 528         mmc_ms_delay(2);
 529 }
 530
 531 static void
 532 mmc_power_down(struct mmc_softc *sc)
 533 {
 534         device_t dev = sc->dev;
 535
 536         mmcbr_set_bus_mode(dev, opendrain);
 537         mmcbr_set_chip_select(dev, cs_dontcare);
 538         mmcbr_set_bus_width(dev, bus_width_1);
 539         mmcbr_set_power_mode(dev, power_off);
 540         mmcbr_set_clock(dev, 0);
 541         mmcbr_set_timing(dev, bus_timing_normal);
 542         mmcbr_update_ios(dev);
 543 }
 544
 545 static int
 546 mmc_select_card(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca)
 547 {
 548         int flags;
 549
 550         flags = (rca ? MMC_RSP_R1B : MMC_RSP_NONE) | MMC_CMD_AC;
 551         return (mmc_wait_for_command(sc, MMC_SELECT_CARD, (uint32_t)rca << 16,
 552             flags, NULL, CMD_RETRIES));
 553 }
 554
 555 static int
 556 mmc_switch(struct mmc_softc *sc, uint8_t set, uint8_t index, uint8_t value)
 557 {
 558         struct mmc_command cmd;
 559         int err;
 560
 561         cmd.opcode = MMC_SWITCH_FUNC;
 562         cmd.arg = (MMC_SWITCH_FUNC_WR << 24) |
 563             (index << 16) |
 564             (value << 8) |
 565             set;
 566         cmd.flags = MMC_RSP_R1B | MMC_CMD_AC;
 567         cmd.data = NULL;
 568         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 569         return (err);
 570 }
 571
 572 static int
 573 mmc_sd_switch(struct mmc_softc *sc, uint8_t mode, uint8_t grp, uint8_t value,
 574     uint8_t *res)
 575 {
 576         int err;
 577         struct mmc_command cmd;
 578         struct mmc_data data;
 579
 580         memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
 581         memset(&data, 0, sizeof(struct mmc_data));
 582         memset(res, 0, 64);
 583
 584         cmd.opcode = SD_SWITCH_FUNC;
 585         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 586         cmd.arg = mode << 31;                   /* 0 - check, 1 - set */
 587         cmd.arg |= 0x00FFFFFF;
 588         cmd.arg &= ~(0xF << (grp * 4));
 589         cmd.arg |= value << (grp * 4);
 590         cmd.data = &data;
 591
 592         data.data = res;
 593         data.len = 64;
 594         data.flags = MMC_DATA_READ;
 595
 596         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, CMD_RETRIES);
 597         return (err);
 598 }
 599
 600 static int
 601 mmc_set_card_bus_width(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, int width)
 602 {
 603         struct mmc_command cmd;
 604         int err;
 605         uint8_t value;
 606
 607         if (mmcbr_get_mode(sc->dev) == mode_sd) {
 608                 memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
 609                 cmd.opcode = ACMD_SET_BUS_WIDTH;
 610                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;
 611                 switch (width) {
 612                 case bus_width_1:
 613                         cmd.arg = SD_BUS_WIDTH_1;
 614                         break;
 615                 case bus_width_4:
 616                         cmd.arg = SD_BUS_WIDTH_4;
 617                         break;
 618                 default:
 619                         return (MMC_ERR_INVALID);
 620                 }
 621                 err = mmc_wait_for_app_cmd(sc, rca, &cmd, CMD_RETRIES);
 622         } else {
 623                 switch (width) {
 624                 case bus_width_1:
 625                         value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_1;
 626                         break;
 627                 case bus_width_4:
 628                         value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_4;
 629                         break;
 630                 case bus_width_8:
 631                         value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_8;
 632                         break;
 633                 default:
 634                         return (MMC_ERR_INVALID);
 635                 }
 636                 err = mmc_switch(sc, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL, EXT_CSD_BUS_WIDTH,
 637                     value);
 638         }
 639         return (err);
 640 }
 641
 642 static int
 643 mmc_set_timing(struct mmc_softc *sc, int timing)
 644 {
 645         int err;
 646         uint8_t value;
 647         u_char switch_res[64];
 648
 649         switch (timing) {
 650         case bus_timing_normal:
 651                 value = 0;
 652                 break;
 653         case bus_timing_hs:
 654                 value = 1;
 655                 break;
 656         default:
 657                 return (MMC_ERR_INVALID);
 658         }
 659         if (mmcbr_get_mode(sc->dev) == mode_sd)
 660                 err = mmc_sd_switch(sc, SD_SWITCH_MODE_SET, SD_SWITCH_GROUP1,
 661                     value, switch_res);
 662         else
 663                 err = mmc_switch(sc, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
 664                     EXT_CSD_HS_TIMING, value);
 665         return (err);
 666 }
 667
 668 static int
 669 mmc_test_bus_width(struct mmc_softc *sc)
 670 {
 671         struct mmc_command cmd;
 672         struct mmc_data data;
 673         int err;
 674         uint8_t buf[8];
 675         uint8_t p8[8] =   { 0x55, 0xAA, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };
 676         uint8_t p8ok[8] = { 0xAA, 0x55, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };
 677         uint8_t p4[4] =   { 0x5A, 0x00, 0x00, 0x00, };
 678         uint8_t p4ok[4] = { 0xA5, 0x00, 0x00, 0x00, };
 679
 680         if (mmcbr_get_caps(sc->dev) & MMC_CAP_8_BIT_DATA) {
 681                 mmcbr_set_bus_width(sc->dev, bus_width_8);
 682                 mmcbr_update_ios(sc->dev);
 683
 684                 cmd.opcode = MMC_BUSTEST_W;
 685                 cmd.arg = 0;
 686                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 687                 cmd.data = &data;
 688
 689                 data.data = p8;
 690                 data.len = 8;
 691                 data.flags = MMC_DATA_WRITE;
 692                 mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 693
 694                 cmd.opcode = MMC_BUSTEST_R;
 695                 cmd.arg = 0;
 696                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 697                 cmd.data = &data;
 698
 699                 data.data = buf;
 700                 data.len = 8;
 701                 data.flags = MMC_DATA_READ;
 702                 err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 703
 704                 mmcbr_set_bus_width(sc->dev, bus_width_1);
 705                 mmcbr_update_ios(sc->dev);
 706
 707                 if (err == MMC_ERR_NONE && memcmp(buf, p8ok, 8) == 0)
 708                         return (bus_width_8);
 709         }
 710
 711         if (mmcbr_get_caps(sc->dev) & MMC_CAP_4_BIT_DATA) {
 712                 mmcbr_set_bus_width(sc->dev, bus_width_4);
 713                 mmcbr_update_ios(sc->dev);
 714
 715                 cmd.opcode = MMC_BUSTEST_W;
 716                 cmd.arg = 0;
 717                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 718                 cmd.data = &data;
 719
 720                 data.data = p4;
 721                 data.len = 4;
 722                 data.flags = MMC_DATA_WRITE;
 723                 mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 724
 725                 cmd.opcode = MMC_BUSTEST_R;
 726                 cmd.arg = 0;
 727                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 728                 cmd.data = &data;
 729
 730                 data.data = buf;
 731                 data.len = 4;
 732                 data.flags = MMC_DATA_READ;
 733                 err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 734
 735                 mmcbr_set_bus_width(sc->dev, bus_width_1);
 736                 mmcbr_update_ios(sc->dev);
 737
 738                 if (err == MMC_ERR_NONE && memcmp(buf, p4ok, 4) == 0)
 739                         return (bus_width_4);
 740         }
 741         return (bus_width_1);
 742 }
 743
 744 static uint32_t
 745 mmc_get_bits(uint32_t *bits, int bit_len, int start, int size)
 746 {
 747         const int i = (bit_len / 32) - (start / 32) - 1;
 748         const int shift = start & 31;
 749         uint32_t retval = bits[i] >> shift;
 750         if (size + shift > 32)
 751                 retval |= bits[i - 1] << (32 - shift);
 752         return (retval & ((1 << size) - 1));
 753 }
 754
 755 static void
 756 mmc_decode_cid_sd(uint32_t *raw_cid, struct mmc_cid *cid)
 757 {
 758         int i;
 759
 760         /* There's no version info, so we take it on faith */
 761         memset(cid, 0, sizeof(*cid));
 762         cid->mid = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 120, 8);
 763         cid->oid = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 104, 16);
 764         for (i = 0; i < 5; i++)
 765                 cid->pnm[i] = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 96 - i * 8, 8);
 766         cid->pnm[5] = 0;
 767         cid->prv = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 56, 8);
 768         cid->psn = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 24, 32);
 769         cid->mdt_year = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 12, 8) + 2000;
 770         cid->mdt_month = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 8, 4);
 771 }
 772
 773 static void
 774 mmc_decode_cid_mmc(uint32_t *raw_cid, struct mmc_cid *cid)
 775 {
 776         int i;
 777
 778         /* There's no version info, so we take it on faith */
 779         memset(cid, 0, sizeof(*cid));
 780         cid->mid = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 120, 8);
 781         cid->oid = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 104, 8);
 782         for (i = 0; i < 6; i++)
 783                 cid->pnm[i] = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 96 - i * 8, 8);
 784         cid->pnm[6] = 0;
 785         cid->prv = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 48, 8);
 786         cid->psn = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 16, 32);
 787         cid->mdt_month = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 12, 4);
 788         cid->mdt_year = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 8, 4) + 1997;
 789 }
 790
 791 static const int exp[8] = {
 792         1, 10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000, 10000000
 793 };
 794 static const int mant[16] = {
 795         10, 12, 13, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80
 796 };
 797 static const int cur_min[8] = {
 798         500, 1000, 5000, 10000, 25000, 35000, 60000, 100000
 799 };
 800 static const int cur_max[8] = {
 801         1000, 5000, 10000, 25000, 35000, 45000, 800000, 200000
 802 };
 803
 804 static void
 805 mmc_decode_csd_sd(uint32_t *raw_csd, struct mmc_csd *csd)
 806 {
 807         int v;
 808         int m;
 809         int e;
 810
 811         memset(csd, 0, sizeof(*csd));
 812         csd->csd_structure = v = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 126, 2);
 813         if (v == 0) {
 814                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 115, 4);
 815                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 112, 3);
 816                 csd->tacc = exp[e] * mant[m] + 9 / 10;
 817                 csd->nsac = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 104, 8) * 100;
 818                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 99, 4);
 819                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 96, 3);
 820                 csd->tran_speed = exp[e] * 10000 * mant[m];
 821                 csd->ccc = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 84, 12);
 822                 csd->read_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 80, 4);
 823                 csd->read_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 79, 1);
 824                 csd->write_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 78, 1);
 825                 csd->read_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 77, 1);
 826                 csd->dsr_imp = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 76, 1);
 827                 csd->vdd_r_curr_min = cur_min[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 59, 3)];
 828                 csd->vdd_r_curr_max = cur_max[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 56, 3)];
 829                 csd->vdd_w_curr_min = cur_min[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 53, 3)];
 830                 csd->vdd_w_curr_max = cur_max[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 50, 3)];
 831                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 62, 12);
 832                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 47, 3);
 833                 csd->capacity = ((1 + m) << (e + 2)) * csd->read_bl_len;
 834                 csd->erase_blk_en = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 46, 1);
 835                 csd->erase_sector = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 39, 7) + 1;
 836                 csd->wp_grp_size = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 32, 7);
 837                 csd->wp_grp_enable = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 31, 1);
 838                 csd->r2w_factor = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 26, 3);
 839                 csd->write_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 22, 4);
 840                 csd->write_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 21, 1);
 841         } else if (v == 1) {
 842                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 115, 4);
 843                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 112, 3);
 844                 csd->tacc = exp[e] * mant[m] + 9 / 10;
 845                 csd->nsac = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 104, 8) * 100;
 846                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 99, 4);
 847                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 96, 3);
 848                 csd->tran_speed = exp[e] * 10000 * mant[m];
 849                 csd->ccc = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 84, 12);
 850                 csd->read_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 80, 4);
 851                 csd->read_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 79, 1);
 852                 csd->write_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 78, 1);
 853                 csd->read_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 77, 1);
 854                 csd->dsr_imp = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 76, 1);
 855                 csd->capacity = ((uint64_t)mmc_get_bits(raw_csd, 128, 48, 22) + 1) *
 856                     512 * 1024;
 857                 csd->erase_blk_en = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 46, 1);
 858                 csd->erase_sector = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 39, 7) + 1;
 859                 csd->wp_grp_size = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 32, 7);
 860                 csd->wp_grp_enable = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 31, 1);
 861                 csd->r2w_factor = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 26, 3);
 862                 csd->write_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 22, 4);
 863                 csd->write_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 21, 1);
 864         } else
 865                 panic("unknown SD CSD version");
 866 }
 867
 868 static void
 869 mmc_decode_csd_mmc(uint32_t *raw_csd, struct mmc_csd *csd)
 870 {
 871         int m;
 872         int e;
 873
 874         memset(csd, 0, sizeof(*csd));
 875         csd->csd_structure = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 126, 2);
 876         csd->spec_vers = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 122, 4);
 877         m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 115, 4);
 878         e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 112, 3);
 879         csd->tacc = exp[e] * mant[m] + 9 / 10;
 880         csd->nsac = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 104, 8) * 100;
 881         m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 99, 4);
 882         e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 96, 3);
 883         csd->tran_speed = exp[e] * 10000 * mant[m];
 884         csd->ccc = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 84, 12);
 885         csd->read_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 80, 4);
 886         csd->read_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 79, 1);
 887         csd->write_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 78, 1);
 888         csd->read_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 77, 1);
 889         csd->dsr_imp = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 76, 1);
 890         csd->vdd_r_curr_min = cur_min[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 59, 3)];
 891         csd->vdd_r_curr_max = cur_max[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 56, 3)];
 892         csd->vdd_w_curr_min = cur_min[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 53, 3)];
 893         csd->vdd_w_curr_max = cur_max[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 50, 3)];
 894         m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 62, 12);
 895         e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 47, 3);
 896         csd->capacity = ((1 + m) << (e + 2)) * csd->read_bl_len;
 897         csd->erase_blk_en = 0;
 898         csd->erase_sector = (mmc_get_bits(raw_csd, 128, 42, 5) + 1) *
 899             (mmc_get_bits(raw_csd, 128, 37, 5) + 1);
 900         csd->wp_grp_size = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 32, 5);
 901         csd->wp_grp_enable = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 31, 1);
 902         csd->r2w_factor = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 26, 3);
 903         csd->write_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 22, 4);
 904         csd->write_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 21, 1);
 905 }
 906
 907 static void
 908 mmc_app_decode_scr(uint32_t *raw_scr, struct mmc_scr *scr)
 909 {
 910         unsigned int scr_struct;
 911
 912         memset(scr, 0, sizeof(*scr));
 913
 914         scr_struct = mmc_get_bits(raw_scr, 64, 60, 4);
 915         if (scr_struct != 0) {
 916                 printf("Unrecognised SCR structure version %d\n",
 917                     scr_struct);
 918                 return;
 919         }
 920         scr->sda_vsn = mmc_get_bits(raw_scr, 64, 56, 4);
 921         scr->bus_widths = mmc_get_bits(raw_scr, 64, 48, 4);
 922 }
 923
 924 static void
 925 mmc_app_decode_sd_status(uint32_t *raw_sd_status,
 926     struct mmc_sd_status *sd_status)
 927 {
 928
 929         memset(sd_status, 0, sizeof(*sd_status));
 930
 931         sd_status->bus_width = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 510, 2);
 932         sd_status->secured_mode = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 509, 1);
 933         sd_status->card_type = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 480, 16);
 934         sd_status->prot_area = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 448, 12);
 935         sd_status->speed_class = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 440, 8);
 936         sd_status->perf_move = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 432, 8);
 937         sd_status->au_size = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 428, 4);
 938         sd_status->erase_size = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 408, 16);
 939         sd_status->erase_timeout = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 402, 6);
 940         sd_status->erase_offset = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 400, 2);
 941 }
 942
 943 static int
 944 mmc_all_send_cid(struct mmc_softc *sc, uint32_t *rawcid)
 945 {
 946         struct mmc_command cmd;
 947         int err;
 948
 949         cmd.opcode = MMC_ALL_SEND_CID;
 950         cmd.arg = 0;
 951         cmd.flags = MMC_RSP_R2 | MMC_CMD_BCR;
 952         cmd.data = NULL;
 953         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 954         memcpy(rawcid, cmd.resp, 4 * sizeof(uint32_t));
 955         return (err);
 956 }
 957
 958 static int
 959 mmc_send_csd(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, uint32_t *rawcid)
 960 {
 961         struct mmc_command cmd;
 962         int err;
 963
 964         cmd.opcode = MMC_SEND_CSD;
 965         cmd.arg = rca << 16;
 966         cmd.flags = MMC_RSP_R2 | MMC_CMD_BCR;
 967         cmd.data = NULL;
 968         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 969         memcpy(rawcid, cmd.resp, 4 * sizeof(uint32_t));
 970         return (err);
 971 }
 972
 973 static int
 974 mmc_app_send_scr(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, uint32_t *rawscr)
 975 {
 976         int err;
 977         struct mmc_command cmd;
 978         struct mmc_data data;
 979
 980         memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
 981         memset(&data, 0, sizeof(struct mmc_data));
 982
 983         memset(rawscr, 0, 8);
 984         cmd.opcode = ACMD_SEND_SCR;
 985         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 986         cmd.arg = 0;
 987         cmd.data = &data;
 988
 989         data.data = rawscr;
 990         data.len = 8;
 991         data.flags = MMC_DATA_READ;
 992
 993         err = mmc_wait_for_app_cmd(sc, rca, &cmd, CMD_RETRIES);
 994         rawscr[0] = be32toh(rawscr[0]);
 995         rawscr[1] = be32toh(rawscr[1]);
 996         return (err);
 997 }
 998
 999 static int
1000 mmc_send_ext_csd(struct mmc_softc *sc, uint8_t *rawextcsd)
1001 {
1002         int err;
1003         struct mmc_command cmd;
1004         struct mmc_data data;
1005
1006         memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
1007         memset(&data, 0, sizeof(struct mmc_data));
1008
1009         memset(rawextcsd, 0, 512);
1010         cmd.opcode = MMC_SEND_EXT_CSD;
1011         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
1012         cmd.arg = 0;
1013         cmd.data = &data;
1014
1015         data.data = rawextcsd;
1016         data.len = 512;
1017         data.flags = MMC_DATA_READ;
1018
1019         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, CMD_RETRIES);
1020         return (err);
1021 }
1022
1023 static int
1024 mmc_app_sd_status(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, uint32_t *rawsdstatus)
1025 {
1026         int err, i;
1027         struct mmc_command cmd;
1028         struct mmc_data data;
1029
1030         memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
1031         memset(&data, 0, sizeof(struct mmc_data));
1032
1033         memset(rawsdstatus, 0, 64);
1034         cmd.opcode = ACMD_SD_STATUS;
1035         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
1036         cmd.arg = 0;
1037         cmd.data = &data;
1038
1039         data.data = rawsdstatus;
1040         data.len = 64;
1041         data.flags = MMC_DATA_READ;
1042
1043         err = mmc_wait_for_app_cmd(sc, rca, &cmd, CMD_RETRIES);
1044         for (i = 0; i < 16; i++)
1045             rawsdstatus[i] = be32toh(rawsdstatus[i]);
1046         return (err);
1047 }
1048
1049 static int
1050 mmc_set_relative_addr(struct mmc_softc *sc, uint16_t resp)
1051 {
1052         struct mmc_command cmd;
1053         int err;
1054
1055         cmd.opcode = MMC_SET_RELATIVE_ADDR;
1056         cmd.arg = resp << 16;
1057         cmd.flags = MMC_RSP_R6 | MMC_CMD_BCR;
1058         cmd.data = NULL;
1059         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
1060         return (err);
1061 }
1062
1063 static int
1064 mmc_send_relative_addr(struct mmc_softc *sc, uint32_t *resp)
1065 {
1066         struct mmc_command cmd;
1067         int err;
1068
1069         cmd.opcode = SD_SEND_RELATIVE_ADDR;
1070         cmd.arg = 0;
1071         cmd.flags = MMC_RSP_R6 | MMC_CMD_BCR;
1072         cmd.data = NULL;
1073         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
1074         *resp = cmd.resp[0];
1075         return (err);
1076 }
1077
1078 static void
1079 mmc_log_card(device_t dev, struct mmc_ivars *ivar, int newcard)
1080 {
1081         device_printf(dev, "Card at relative address %d%s:\n",
1082             ivar->rca, newcard ? " added" : "");
1083         device_printf(dev, " card: %s%s (0x%x/0x%x/\"%s\" rev %d.%d "
1084             "m/d %02d.%04d s/n %08x)\n",
1085             ivar->mode == mode_sd ? "SD" : "MMC",
1086             ivar->high_cap ? " High Capacity" : "",
1087             ivar->cid.mid, ivar->cid.oid,
1088             ivar->cid.pnm, ivar->cid.prv >> 4, ivar->cid.prv & 0x0f,
1089             ivar->cid.mdt_month, ivar->cid.mdt_year, ivar->cid.psn);
1090         device_printf(dev, " bus: %ubit, %uMHz%s\n",
1091             (ivar->bus_width == bus_width_1 ? 1 :
1092             (ivar->bus_width == bus_width_4 ? 4 : 8)),
1093             (ivar->timing == bus_timing_hs ?
1094                 ivar->hs_tran_speed : ivar->tran_speed) / 1000000,
1095             ivar->timing == bus_timing_hs ? ", high speed timing" : "");
1096         device_printf(dev, " memory: %u blocks, erase sector %u blocks%s\n",
1097             ivar->sec_count, ivar->erase_sector,
1098             ivar->read_only ? ", read-only" : "");
1099 }
1100
1101 static void
1102 mmc_discover_cards(struct mmc_softc *sc)
1103 {
1104         struct mmc_ivars *ivar = NULL;
1105         device_t *devlist;
1106         int err, i, devcount, newcard;
1107         uint32_t raw_cid[4];
1108         uint32_t resp, sec_count;
1109         device_t child;
1110         uint16_t rca = 2;
1111         u_char switch_res[64];
1112
1113         if (bootverbose || mmc_debug)
1114                 device_printf(sc->dev, "Probing cards\n");
1115         while (1) {
1116                 err = mmc_all_send_cid(sc, raw_cid);
1117                 if (err == MMC_ERR_TIMEOUT)
1118                         break;
1119                 if (err != MMC_ERR_NONE) {
1120                         device_printf(sc->dev, "Error reading CID %d\n", err);
1121                         break;
1122                 }
1123                 newcard = 1;
1124                 if ((err = device_get_children(sc->dev, &devlist, &devcount)) != 0)
1125                         return;
1126                 for (i = 0; i < devcount; i++) {
1127                         ivar = device_get_ivars(devlist[i]);
1128                         if (memcmp(ivar->raw_cid, raw_cid, sizeof(raw_cid)) == 0) {
1129                                 newcard = 0;
1130                                 break;
1131                         }
1132                 }
1133                 free(devlist, M_TEMP);
1134                 if (bootverbose || mmc_debug) {
1135                         device_printf(sc->dev, "%sard detected (CID %08x%08x%08x%08x)\n",
1136                             newcard ? "New c" : "C",
1137                             raw_cid[0], raw_cid[1], raw_cid[2], raw_cid[3]);
1138                 }
1139                 if (newcard) {
1140                         ivar = malloc(sizeof(struct mmc_ivars), M_DEVBUF,
1141                             M_WAITOK | M_ZERO);
1142                         if (!ivar)
1143                                 return;
1144                         memcpy(ivar->raw_cid, raw_cid, sizeof(raw_cid));
1145                 }
1146                 if (mmcbr_get_ro(sc->dev))
1147                         ivar->read_only = 1;
1148                 ivar->bus_width = bus_width_1;
1149                 ivar->timing = bus_timing_normal;
1150                 ivar->mode = mmcbr_get_mode(sc->dev);
1151                 if (ivar->mode == mode_sd) {
1152                         mmc_decode_cid_sd(ivar->raw_cid, &ivar->cid);
1153                         mmc_send_relative_addr(sc, &resp);
1154                         ivar->rca = resp >> 16;
1155                         /* Get card CSD. */
1156                         mmc_send_csd(sc, ivar->rca, ivar->raw_csd);
1157                         mmc_decode_csd_sd(ivar->raw_csd, &ivar->csd);
1158                         ivar->sec_count = ivar->csd.capacity / MMC_SECTOR_SIZE;
1159                         if (ivar->csd.csd_structure > 0)
1160                                 ivar->high_cap = 1;
1161                         ivar->tran_speed = ivar->csd.tran_speed;
1162                         ivar->erase_sector = ivar->csd.erase_sector *
1163                             ivar->csd.write_bl_len / MMC_SECTOR_SIZE;
1164                         /* Get card SCR. Card must be selected to fetch it. */
1165                         mmc_select_card(sc, ivar->rca);
1166                         mmc_app_send_scr(sc, ivar->rca, ivar->raw_scr);
1167                         mmc_app_decode_scr(ivar->raw_scr, &ivar->scr);
1168                         /* Get card switch capabilities (command class 10). */
1169                         if ((ivar->scr.sda_vsn >= 1) &&
1170                             (ivar->csd.ccc & (1<<10))) {
1171                                 mmc_sd_switch(sc, SD_SWITCH_MODE_CHECK,
1172                                     SD_SWITCH_GROUP1, SD_SWITCH_NOCHANGE,
1173                                     switch_res);
1174                                 if (switch_res[13] & 2) {
1175                                         ivar->timing = bus_timing_hs;
1176                                         ivar->hs_tran_speed = SD_MAX_HS;
1177                                 }
1178                         }
1179                         mmc_app_sd_status(sc, ivar->rca, ivar->raw_sd_status);
1180                         mmc_app_decode_sd_status(ivar->raw_sd_status,
1181                             &ivar->sd_status);
1182                         if (ivar->sd_status.au_size != 0) {
1183                                 ivar->erase_sector =
1184                                     16 << ivar->sd_status.au_size;
1185                         }
1186                         mmc_select_card(sc, 0);
1187                         /* Find max supported bus width. */
1188                         if ((mmcbr_get_caps(sc->dev) & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
1189                             (ivar->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4))
1190                                 ivar->bus_width = bus_width_4;
1191                         if (bootverbose || mmc_debug)
1192                                 mmc_log_card(sc->dev, ivar, newcard);
1193                         if (newcard) {
1194                                 /* Add device. */
1195                                 child = device_add_child(sc->dev, NULL, -1);
1196                                 device_set_ivars(child, ivar);
1197                         }
1198                         return;
1199                 }
1200                 mmc_decode_cid_mmc(ivar->raw_cid, &ivar->cid);
1201                 ivar->rca = rca++;
1202                 mmc_set_relative_addr(sc, ivar->rca);
1203                 /* Get card CSD. */
1204                 mmc_send_csd(sc, ivar->rca, ivar->raw_csd);
1205                 mmc_decode_csd_mmc(ivar->raw_csd, &ivar->csd);
1206                 ivar->sec_count = ivar->csd.capacity / MMC_SECTOR_SIZE;
1207                 ivar->tran_speed = ivar->csd.tran_speed;
1208                 ivar->erase_sector = ivar->csd.erase_sector *
1209                     ivar->csd.write_bl_len / MMC_SECTOR_SIZE;
1210                 /* Only MMC >= 4.x cards support EXT_CSD. */
1211                 if (ivar->csd.spec_vers >= 4) {
1212                         /* Card must be selected to fetch EXT_CSD. */
1213                         mmc_select_card(sc, ivar->rca);
1214                         mmc_send_ext_csd(sc, ivar->raw_ext_csd);
1215                         /* Handle extended capacity from EXT_CSD */
1216                         sec_count = ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_SEC_CNT] +
1217                             (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_SEC_CNT + 1] << 8) +
1218                             (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_SEC_CNT + 2] << 16) +
1219                             (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_SEC_CNT + 3] << 24);
1220                         if (sec_count != 0) {
1221                                 ivar->sec_count = sec_count;
1222                                 ivar->high_cap = 1;
1223                         }
1224                         /* Get card speed in high speed mode. */
1225                         ivar->timing = bus_timing_hs;
1226                         if (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE]
1227                             & EXT_CSD_CARD_TYPE_52)
1228                                 ivar->hs_tran_speed = MMC_TYPE_52_MAX_HS;
1229                         else if (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE]
1230                             & EXT_CSD_CARD_TYPE_26)
1231                                 ivar->hs_tran_speed = MMC_TYPE_26_MAX_HS;
1232                         else
1233                                 ivar->hs_tran_speed = ivar->tran_speed;
1234                         /* Find max supported bus width. */
1235                         ivar->bus_width = mmc_test_bus_width(sc);
1236                         mmc_select_card(sc, 0);
1237                         /* Handle HC erase sector size. */
1238                         if (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_ERASE_GRP_SIZE] != 0) {
1239                                 ivar->erase_sector = 1024 *
1240                                     ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_ERASE_GRP_SIZE];
1241                                 mmc_switch(sc, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
1242                                     EXT_CSD_ERASE_GRP_DEF, 1);
1243                         }
1244                 } else {
1245                         ivar->bus_width = bus_width_1;
1246                         ivar->timing = bus_timing_normal;
1247                 }
1248                 if (bootverbose || mmc_debug)
1249                         mmc_log_card(sc->dev, ivar, newcard);
1250                 if (newcard) {
1251                         /* Add device. */
1252                         child = device_add_child(sc->dev, NULL, -1);
1253                         device_set_ivars(child, ivar);
1254                 }
1255         }
1256 }
1257
1258 static void
1259 mmc_rescan_cards(struct mmc_softc *sc)
1260 {
1261         struct mmc_ivars *ivar = NULL;
1262         device_t *devlist;
1263         int err, i, devcount;
1264
1265         if ((err = device_get_children(sc->dev, &devlist, &devcount)) != 0)
1266                 return;
1267         for (i = 0; i < devcount; i++) {
1268                 ivar = device_get_ivars(devlist[i]);
1269                 if (mmc_select_card(sc, ivar->rca)) {
1270                         if (bootverbose || mmc_debug)
1271                                 device_printf(sc->dev, "Card at relative address %d lost.\n",
1272                                     ivar->rca);
1273                         device_delete_child(sc->dev, devlist[i]);
1274                         free(ivar, M_DEVBUF);
1275                 }
1276         }
1277         free(devlist, M_TEMP);
1278         mmc_select_card(sc, 0);
1279 }
1280
1281 static int
1282 mmc_delete_cards(struct mmc_softc *sc)
1283 {
1284         struct mmc_ivars *ivar;
1285         device_t *devlist;
1286         int err, i, devcount;
1287
1288         if ((err = device_get_children(sc->dev, &devlist, &devcount)) != 0)
1289                 return (err);
1290         for (i = 0; i < devcount; i++) {
1291                 ivar = device_get_ivars(devlist[i]);
1292                 if (bootverbose || mmc_debug)
1293                         device_printf(sc->dev, "Card at relative address %d deleted.\n",
1294                             ivar->rca);
1295                 device_delete_child(sc->dev, devlist[i]);
1296                 free(ivar, M_DEVBUF);
1297         }
1298         free(devlist, M_TEMP);
1299         return (0);
1300 }
1301
1302 static void
1303 mmc_go_discovery(struct mmc_softc *sc)
1304 {
1305         uint32_t ocr;
1306         device_t dev;
1307         int err;
1308
1309         dev = sc->dev;
1310         if (mmcbr_get_power_mode(dev) != power_on) {
1311                 /*
1312                  * First, try SD modes
1313                  */
1314                 mmcbr_set_mode(dev, mode_sd);
1315                 mmc_power_up(sc);
1316                 mmcbr_set_bus_mode(dev, pushpull);
1317                 if (bootverbose || mmc_debug)
1318                         device_printf(sc->dev, "Probing bus\n");
1319                 mmc_idle_cards(sc);
1320                 err = mmc_send_if_cond(sc, 1);
1321                 if ((bootverbose || mmc_debug) && err == 0)
1322                         device_printf(sc->dev, "SD 2.0 interface conditions: OK\n");
1323                 if (mmc_send_app_op_cond(sc, err ? 0 : MMC_OCR_CCS, &ocr) !=
1324                     MMC_ERR_NONE) {
1325                         if (bootverbose || mmc_debug)
1326                                 device_printf(sc->dev, "SD probe: failed\n");
1327                         /*
1328                          * Failed, try MMC
1329                          */
1330                         mmcbr_set_mode(dev, mode_mmc);
1331                         if (mmc_send_op_cond(sc, 0, &ocr) != MMC_ERR_NONE) {
1332                                 if (bootverbose || mmc_debug)
1333                                         device_printf(sc->dev, "MMC probe: failed\n");
1334                                 ocr = 0; /* Failed both, powerdown. */
1335                         } else if (bootverbose || mmc_debug)
1336                                 device_printf(sc->dev,
1337                                     "MMC probe: OK (OCR: 0x%08x)\n", ocr);
1338                 } else if (bootverbose || mmc_debug)
1339                         device_printf(sc->dev, "SD probe: OK (OCR: 0x%08x)\n", ocr);
1340
1341                 mmcbr_set_ocr(dev, mmc_select_vdd(sc, ocr));
1342                 if (mmcbr_get_ocr(dev) != 0)
1343                         mmc_idle_cards(sc);
1344         } else {
1345                 mmcbr_set_bus_mode(dev, opendrain);
1346                 mmcbr_set_clock(dev, mmcbr_get_f_min(dev));
1347                 mmcbr_update_ios(dev);
1348                 /* XXX recompute vdd based on new cards? */
1349         }
1350         /*
1351          * Make sure that we have a mutually agreeable voltage to at least
1352          * one card on the bus.
1353          */
1354         if (bootverbose || mmc_debug)
1355                 device_printf(sc->dev, "Current OCR: 0x%08x\n", mmcbr_get_ocr(dev));
1356         if (mmcbr_get_ocr(dev) == 0) {
1357                 mmc_delete_cards(sc);
1358                 mmc_power_down(sc);
1359                 return;
1360         }
1361         /*
1362          * Reselect the cards after we've idled them above.
1363          */
1364         if (mmcbr_get_mode(dev) == mode_sd) {
1365                 err = mmc_send_if_cond(sc, 1);
1366                 mmc_send_app_op_cond(sc,
1367                     (err ? 0 : MMC_OCR_CCS) | mmcbr_get_ocr(dev), NULL);
1368         } else
1369                 mmc_send_op_cond(sc, mmcbr_get_ocr(dev), NULL);
1370         mmc_discover_cards(sc);
1371         mmc_rescan_cards(sc);
1372
1373         mmcbr_set_bus_mode(dev, pushpull);
1374         mmcbr_update_ios(dev);
1375         mmc_calculate_clock(sc);
1376         bus_generic_attach(dev);
1377 /*      mmc_update_children_sysctl(dev);*/
1378 }
1379
1380 static int
1381 mmc_calculate_clock(struct mmc_softc *sc)
1382 {
1383         int max_dtr, max_hs_dtr, max_timing;
1384         int nkid, i, f_min, f_max;
1385         device_t *kids;
1386         struct mmc_ivars *ivar;
1387
1388         f_min = mmcbr_get_f_min(sc->dev);
1389         f_max = mmcbr_get_f_max(sc->dev);
1390         max_dtr = max_hs_dtr = f_max;
1391         if ((mmcbr_get_caps(sc->dev) & MMC_CAP_HSPEED))
1392                 max_timing = bus_timing_hs;
1393         else
1394                 max_timing = bus_timing_normal;
1395         if (device_get_children(sc->dev, &kids, &nkid) != 0)
1396                 panic("can't get children");
1397         for (i = 0; i < nkid; i++) {
1398                 ivar = device_get_ivars(kids[i]);
1399                 if (ivar->timing < max_timing)
1400                         max_timing = ivar->timing;
1401                 if (ivar->tran_speed < max_dtr)
1402                         max_dtr = ivar->tran_speed;
1403                 if (ivar->hs_tran_speed < max_hs_dtr)
1404                         max_hs_dtr = ivar->hs_tran_speed;
1405         }
1406         for (i = 0; i < nkid; i++) {
1407                 ivar = device_get_ivars(kids[i]);
1408                 if (ivar->timing == bus_timing_normal)
1409                         continue;
1410                 mmc_select_card(sc, ivar->rca);
1411                 mmc_set_timing(sc, max_timing);
1412         }
1413         mmc_select_card(sc, 0);
1414         free(kids, M_TEMP);
1415         if (max_timing == bus_timing_hs)
1416                 max_dtr = max_hs_dtr;
1417         if (bootverbose || mmc_debug) {
1418                 device_printf(sc->dev,
1419                     "setting transfer rate to %d.%03dMHz%s\n",
1420                     max_dtr / 1000000, (max_dtr / 1000) % 1000,
1421                     max_timing == bus_timing_hs ? " (high speed timing)" : "");
1422         }
1423         mmcbr_set_timing(sc->dev, max_timing);
1424         mmcbr_set_clock(sc->dev, max_dtr);
1425         mmcbr_update_ios(sc->dev);
1426         return max_dtr;
1427 }
1428
1429 static void
1430 mmc_scan(struct mmc_softc *sc)
1431 {
1432         device_t dev = sc->dev;
1433
1434         mmc_acquire_bus(dev, dev);
1435         mmc_go_discovery(sc);
1436         mmc_release_bus(dev, dev);
1437 }
1438
1439 static int
1440 mmc_read_ivar(device_t bus, device_t child, int which, uintptr_t *result)
1441 {
1442         struct mmc_ivars *ivar = device_get_ivars(child);
1443
1444         switch (which) {
1445         default:
1446                 return (EINVAL);
1447         case MMC_IVAR_DSR_IMP:
1448                 *(int *)result = ivar->csd.dsr_imp;
1449                 break;
1450         case MMC_IVAR_MEDIA_SIZE:
1451                 *(off_t *)result = ivar->sec_count;
1452                 break;
1453         case MMC_IVAR_RCA:
1454                 *(int *)result = ivar->rca;
1455                 break;
1456         case MMC_IVAR_SECTOR_SIZE:
1457                 *(int *)result = MMC_SECTOR_SIZE;
1458                 break;
1459         case MMC_IVAR_TRAN_SPEED:
1460                 *(int *)result = mmcbr_get_clock(bus);
1461                 break;
1462         case MMC_IVAR_READ_ONLY:
1463                 *(int *)result = ivar->read_only;
1464                 break;
1465         case MMC_IVAR_HIGH_CAP:
1466                 *(int *)result = ivar->high_cap;
1467                 break;
1468         case MMC_IVAR_CARD_TYPE:
1469                 *(int *)result = ivar->mode;
1470                 break;
1471         case MMC_IVAR_BUS_WIDTH:
1472                 *(int *)result = ivar->bus_width;
1473                 break;
1474         case MMC_IVAR_ERASE_SECTOR:
1475                 *(int *)result = ivar->erase_sector;
1476                 break;
1477         case MMC_IVAR_MAX_DATA:
1478                 *(int *)result = mmcbr_get_max_data(bus);
1479                 break;
1480         }
1481         return (0);
1482 }
1483
1484 static int
1485 mmc_write_ivar(device_t bus, device_t child, int which, uintptr_t value)
1486 {
1487         /*
1488          * None are writable ATM
1489          */
1490         return (EINVAL);
1491 }
1492
1493
1494 static void
1495 mmc_delayed_attach(void *xsc)
1496 {
1497         struct mmc_softc *sc = xsc;
1498
1499         mmc_scan(sc);
1500         config_intrhook_disestablish(&sc->config_intrhook);
1501 }
1502
1503 static device_method_t mmc_methods[] = {
1504         /* device_if */
1505         DEVMETHOD(device_probe, mmc_probe),
1506         DEVMETHOD(device_attach, mmc_attach),
1507         DEVMETHOD(device_detach, mmc_detach),
1508         DEVMETHOD(device_suspend, mmc_suspend),
1509         DEVMETHOD(device_resume, mmc_resume),
1510
1511         /* Bus interface */
1512         DEVMETHOD(bus_read_ivar, mmc_read_ivar),
1513         DEVMETHOD(bus_write_ivar, mmc_write_ivar),
1514
1515         /* MMC Bus interface */
1516         DEVMETHOD(mmcbus_wait_for_request, mmc_wait_for_request),
1517         DEVMETHOD(mmcbus_acquire_bus, mmc_acquire_bus),
1518         DEVMETHOD(mmcbus_release_bus, mmc_release_bus),
1519
1520         {0, 0},
1521 };
1522
1523 static driver_t mmc_driver = {
1524         "mmc",
1525         mmc_methods,
1526         sizeof(struct mmc_softc),
1527 };
1528 static devclass_t mmc_devclass;
1529
1530
1531 DRIVER_MODULE(mmc, at91_mci, mmc_driver, mmc_devclass, NULL, NULL);
1532 DRIVER_MODULE(mmc, sdhci, mmc_driver, mmc_devclass, NULL, NULL);