sys/dev/mmc/mmcsd.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2006 Bernd Walter.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2006 M. Warner Losh.  All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 2017 Marius Strobl <marius@FreeBSD.org>
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * Portions of this software may have been developed with reference to
  27  * the SD Simplified Specification.  The following disclaimer may apply:
  28  *
  29  * The following conditions apply to the release of the simplified
  30  * specification ("Simplified Specification") by the SD Card Association and
  31  * the SD Group. The Simplified Specification is a subset of the complete SD
  32  * Specification which is owned by the SD Card Association and the SD
  33  * Group. This Simplified Specification is provided on a non-confidential
  34  * basis subject to the disclaimers below. Any implementation of the
  35  * Simplified Specification may require a license from the SD Card
  36  * Association, SD Group, SD-3C LLC or other third parties.
  37  *
  38  * Disclaimers:
  39  *
  40  * The information contained in the Simplified Specification is presented only
  41  * as a standard specification for SD Cards and SD Host/Ancillary products and
  42  * is provided "AS-IS" without any representations or warranties of any
  43  * kind. No responsibility is assumed by the SD Group, SD-3C LLC or the SD
  44  * Card Association for any damages, any infringements of patents or other
  45  * right of the SD Group, SD-3C LLC, the SD Card Association or any third
  46  * parties, which may result from its use. No license is granted by
  47  * implication, estoppel or otherwise under any patent or other rights of the
  48  * SD Group, SD-3C LLC, the SD Card Association or any third party. Nothing
  49  * herein shall be construed as an obligation by the SD Group, the SD-3C LLC
  50  * or the SD Card Association to disclose or distribute any technical
  51  * information, know-how or other confidential information to any third party.
  52  */
  53
  54 #include <sys/cdefs.h>
  55 __FBSDID("$FreeBSD$");
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/bio.h>
  60 #include <sys/bus.h>
  61 #include <sys/conf.h>
  62 #include <sys/endian.h>
  63 #include <sys/fcntl.h>
  64 #include <sys/ioccom.h>
  65 #include <sys/kernel.h>
  66 #include <sys/kthread.h>
  67 #include <sys/lock.h>
  68 #include <sys/malloc.h>
  69 #include <sys/module.h>
  70 #include <sys/mutex.h>
  71 #include <sys/priv.h>
  72 #include <sys/slicer.h>
  73 #include <sys/sysctl.h>
  74 #include <sys/time.h>
  75
  76 #include <geom/geom.h>
  77 #include <geom/geom_disk.h>
  78
  79 #include <dev/mmc/bridge.h>
  80 #include <dev/mmc/mmc_ioctl.h>
  81 #include <dev/mmc/mmc_subr.h>
  82 #include <dev/mmc/mmcbrvar.h>
  83 #include <dev/mmc/mmcreg.h>
  84 #include <dev/mmc/mmcvar.h>
  85
  86 #include "mmcbus_if.h"
  87
  88 #if __FreeBSD_version < 800002
  89 #define kproc_create    kthread_create
  90 #define kproc_exit      kthread_exit
  91 #endif
  92
  93 #define MMCSD_CMD_RETRIES       5
  94
  95 #define MMCSD_FMT_BOOT          "mmcsd%dboot"
  96 #define MMCSD_FMT_GP            "mmcsd%dgp"
  97 #define MMCSD_FMT_RPMB          "mmcsd%drpmb"
  98 #define MMCSD_LABEL_ENH         "enh"
  99
 100 #define MMCSD_PART_NAMELEN      (16 + 1)
 101
 102 struct mmcsd_softc;
 103
 104 struct mmcsd_part {
 105         struct mtx disk_mtx;
 106         struct mtx ioctl_mtx;
 107         struct mmcsd_softc *sc;
 108         struct disk *disk;
 109         struct proc *p;
 110         struct bio_queue_head bio_queue;
 111         daddr_t eblock, eend;   /* Range remaining after the last erase. */
 112         u_int cnt;
 113         u_int type;
 114         int running;
 115         int suspend;
 116         int ioctl;
 117         bool ro;
 118         char name[MMCSD_PART_NAMELEN];
 119 };
 120
 121 struct mmcsd_softc {
 122         device_t dev;
 123         device_t mmcbus;
 124         struct mmcsd_part *part[MMC_PART_MAX];
 125         enum mmc_card_mode mode;
 126         u_int max_data;         /* Maximum data size [blocks] */
 127         u_int erase_sector;     /* Device native erase sector size [blocks] */
 128         uint8_t high_cap;       /* High Capacity device (block addressed) */
 129         uint8_t part_curr;      /* Partition currently switched to */
 130         uint8_t ext_csd[MMC_EXTCSD_SIZE];
 131         uint16_t rca;
 132         uint32_t flags;
 133 #define MMCSD_INAND_CMD38       0x0001
 134 #define MMCSD_USE_TRIM          0x0002
 135 #define MMCSD_FLUSH_CACHE       0x0004
 136 #define MMCSD_DIRTY             0x0008
 137         uint32_t cmd6_time;     /* Generic switch timeout [us] */
 138         uint32_t part_time;     /* Partition switch timeout [us] */
 139         off_t enh_base;         /* Enhanced user data area slice base ... */
 140         off_t enh_size;         /* ... and size [bytes] */
 141         int log_count;
 142         struct timeval log_time;
 143         struct cdev *rpmb_dev;
 144 };
 145
 146 static const char *errmsg[] =
 147 {
 148         "None",
 149         "Timeout",
 150         "Bad CRC",
 151         "Fifo",
 152         "Failed",
 153         "Invalid",
 154         "NO MEMORY"
 155 };
 156
 157 static SYSCTL_NODE(_hw, OID_AUTO, mmcsd, CTLFLAG_RD, NULL, "mmcsd driver");
 158
 159 static int mmcsd_cache = 1;
 160 TUNABLE_INT("hw.mmcsd.cache", &mmcsd_cache);
 161 SYSCTL_INT(_hw_mmcsd, OID_AUTO, cache, CTLFLAG_RDTUN, &mmcsd_cache, 0,
 162     "Device R/W cache enabled if present");
 163
 164 #define LOG_PPS         5 /* Log no more than 5 errors per second. */
 165
 166 /* bus entry points */
 167 static int mmcsd_attach(device_t dev);
 168 static int mmcsd_detach(device_t dev);
 169 static int mmcsd_probe(device_t dev);
 170 static int mmcsd_shutdown(device_t dev);
 171
 172 /* disk routines */
 173 static int mmcsd_close(struct disk *dp);
 174 static int mmcsd_dump(void *arg, void *virtual, vm_offset_t physical,
 175     off_t offset, size_t length);
 176 static int mmcsd_getattr(struct bio *);
 177 static int mmcsd_ioctl_disk(struct disk *disk, u_long cmd, void *data,
 178     int fflag, struct thread *td);
 179 static void mmcsd_strategy(struct bio *bp);
 180 static void mmcsd_task(void *arg);
 181
 182 /* RMPB cdev interface */
 183 static int mmcsd_ioctl_rpmb(struct cdev *dev, u_long cmd, caddr_t data,
 184     int fflag, struct thread *td);
 185
 186 static void mmcsd_add_part(struct mmcsd_softc *sc, u_int type,
 187     const char *name, u_int cnt, off_t media_size, bool ro);
 188 static int mmcsd_bus_bit_width(device_t dev);
 189 static daddr_t mmcsd_delete(struct mmcsd_part *part, struct bio *bp);
 190 static const char *mmcsd_errmsg(int e);
 191 static int mmcsd_flush_cache(struct mmcsd_softc *sc);
 192 static int mmcsd_ioctl(struct mmcsd_part *part, u_long cmd, void *data,
 193     int fflag, struct thread *td);
 194 static int mmcsd_ioctl_cmd(struct mmcsd_part *part, struct mmc_ioc_cmd *mic,
 195     int fflag);
 196 static uintmax_t mmcsd_pretty_size(off_t size, char *unit);
 197 static daddr_t mmcsd_rw(struct mmcsd_part *part, struct bio *bp);
 198 static int mmcsd_set_blockcount(struct mmcsd_softc *sc, u_int count, bool rel);
 199 static int mmcsd_slicer(device_t dev, const char *provider,
 200     struct flash_slice *slices, int *nslices);
 201 static int mmcsd_switch_part(device_t bus, device_t dev, uint16_t rca,
 202     u_int part);
 203
 204 #define MMCSD_DISK_LOCK(_part)          mtx_lock(&(_part)->disk_mtx)
 205 #define MMCSD_DISK_UNLOCK(_part)        mtx_unlock(&(_part)->disk_mtx)
 206 #define MMCSD_DISK_LOCK_INIT(_part)                                     \
 207         mtx_init(&(_part)->disk_mtx, (_part)->name, "mmcsd disk", MTX_DEF)
 208 #define MMCSD_DISK_LOCK_DESTROY(_part)  mtx_destroy(&(_part)->disk_mtx);
 209 #define MMCSD_DISK_ASSERT_LOCKED(_part)                                 \
 210         mtx_assert(&(_part)->disk_mtx, MA_OWNED);
 211 #define MMCSD_DISK_ASSERT_UNLOCKED(_part)                               \
 212         mtx_assert(&(_part)->disk_mtx, MA_NOTOWNED);
 213
 214 #define MMCSD_IOCTL_LOCK(_part)         mtx_lock(&(_part)->ioctl_mtx)
 215 #define MMCSD_IOCTL_UNLOCK(_part)       mtx_unlock(&(_part)->ioctl_mtx)
 216 #define MMCSD_IOCTL_LOCK_INIT(_part)                                    \
 217         mtx_init(&(_part)->ioctl_mtx, (_part)->name, "mmcsd IOCTL", MTX_DEF)
 218 #define MMCSD_IOCTL_LOCK_DESTROY(_part) mtx_destroy(&(_part)->ioctl_mtx);
 219 #define MMCSD_IOCTL_ASSERT_LOCKED(_part)                                \
 220         mtx_assert(&(_part)->ioctl_mtx, MA_OWNED);
 221 #define MMCSD_IOCLT_ASSERT_UNLOCKED(_part)                              \
 222         mtx_assert(&(_part)->ioctl_mtx, MA_NOTOWNED);
 223
 224 static int
 225 mmcsd_probe(device_t dev)
 226 {
 227
 228         device_quiet(dev);
 229         device_set_desc(dev, "MMC/SD Memory Card");
 230         return (0);
 231 }
 232
 233 static int
 234 mmcsd_attach(device_t dev)
 235 {
 236         device_t mmcbus;
 237         struct mmcsd_softc *sc;
 238         const uint8_t *ext_csd;
 239         off_t erase_size, sector_size, size, wp_size;
 240         uintmax_t bytes;
 241         int err, i;
 242         uint32_t quirks;
 243         uint8_t rev;
 244         bool comp, ro;
 245         char unit[2];
 246
 247         sc = device_get_softc(dev);
 248         sc->dev = dev;
 249         sc->mmcbus = mmcbus = device_get_parent(dev);
 250         sc->mode = mmc_get_card_type(dev);
 251         /*
 252          * Note that in principle with an SDHCI-like re-tuning implementation,
 253          * the maximum data size can change at runtime due to a device removal/
 254          * insertion that results in switches to/from a transfer mode involving
 255          * re-tuning, iff there are multiple devices on a given bus.  Until now
 256          * mmc(4) lacks support for rescanning already attached buses, however,
 257          * and sdhci(4) to date has no support for shared buses in the first
 258          * place either.
 259          */
 260         sc->max_data = mmc_get_max_data(dev);
 261         sc->high_cap = mmc_get_high_cap(dev);
 262         sc->rca = mmc_get_rca(dev);
 263         sc->cmd6_time = mmc_get_cmd6_timeout(dev);
 264         quirks = mmc_get_quirks(dev);
 265
 266         /* Only MMC >= 4.x devices support EXT_CSD. */
 267         if (mmc_get_spec_vers(dev) >= 4) {
 268                 MMCBUS_ACQUIRE_BUS(mmcbus, dev);
 269                 err = mmc_send_ext_csd(mmcbus, dev, sc->ext_csd);
 270                 MMCBUS_RELEASE_BUS(mmcbus, dev);
 271                 if (err != MMC_ERR_NONE) {
 272                         device_printf(dev, "Error reading EXT_CSD %s\n",
 273                             mmcsd_errmsg(err));
 274                         return (ENXIO);
 275                 }
 276         }
 277         ext_csd = sc->ext_csd;
 278
 279         if ((quirks & MMC_QUIRK_INAND_CMD38) != 0) {
 280                 if (mmc_get_spec_vers(dev) < 4) {
 281                         device_printf(dev,
 282                             "MMC_QUIRK_INAND_CMD38 set but no EXT_CSD\n");
 283                         return (EINVAL);
 284                 }
 285                 sc->flags |= MMCSD_INAND_CMD38;
 286         }
 287
 288         /*
 289          * EXT_CSD_SEC_FEATURE_SUPPORT_GB_CL_EN denotes support for both
 290          * insecure and secure TRIM.
 291          */
 292         if ((ext_csd[EXT_CSD_SEC_FEATURE_SUPPORT] &
 293             EXT_CSD_SEC_FEATURE_SUPPORT_GB_CL_EN) != 0 &&
 294             (quirks & MMC_QUIRK_BROKEN_TRIM) == 0) {
 295                 if (bootverbose)
 296                         device_printf(dev, "taking advantage of TRIM\n");
 297                 sc->flags |= MMCSD_USE_TRIM;
 298                 sc->erase_sector = 1;
 299         } else
 300                 sc->erase_sector = mmc_get_erase_sector(dev);
 301
 302         /*
 303          * Enhanced user data area and general purpose partitions are only
 304          * supported in revision 1.4 (EXT_CSD_REV == 4) and later, the RPMB
 305          * partition in revision 1.5 (MMC v4.41, EXT_CSD_REV == 5) and later.
 306          */
 307         rev = ext_csd[EXT_CSD_REV];
 308
 309         /*
 310          * With revision 1.5 (MMC v4.5, EXT_CSD_REV == 6) and later, take
 311          * advantage of the device R/W cache if present and useage is not
 312          * disabled.
 313          */
 314         if (rev >= 6 && mmcsd_cache != 0) {
 315                 size = le32dec(&ext_csd[EXT_CSD_CACHE_SIZE]);
 316                 if (bootverbose)
 317                         device_printf(dev, "cache size %juKB\n", size);
 318                 if (size > 0) {
 319                         MMCBUS_ACQUIRE_BUS(mmcbus, dev);
 320                         err = mmc_switch(mmcbus, dev, sc->rca,
 321                             EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL, EXT_CSD_CACHE_CTRL,
 322                             EXT_CSD_CACHE_CTRL_CACHE_EN, sc->cmd6_time, true);
 323                         MMCBUS_RELEASE_BUS(mmcbus, dev);
 324                         if (err != MMC_ERR_NONE)
 325                                 device_printf(dev, "failed to enable cache\n");
 326                         else
 327                                 sc->flags |= MMCSD_FLUSH_CACHE;
 328                 }
 329         }
 330
 331         /*
 332          * Ignore user-creatable enhanced user data area and general purpose
 333          * partitions partitions as long as partitioning hasn't been finished.
 334          */
 335         comp = (ext_csd[EXT_CSD_PART_SET] & EXT_CSD_PART_SET_COMPLETED) != 0;
 336
 337         /*
 338          * Add enhanced user data area slice, unless it spans the entirety of
 339          * the user data area.  The enhanced area is of a multiple of high
 340          * capacity write protect groups ((ERASE_GRP_SIZE + HC_WP_GRP_SIZE) *
 341          * 512 KB) and its offset given in either sectors or bytes, depending
 342          * on whether it's a high capacity device or not.
 343          * NB: The slicer and its slices need to be registered before adding
 344          *     the disk for the corresponding user data area as re-tasting is
 345          *     racy.
 346          */
 347         sector_size = mmc_get_sector_size(dev);
 348         size = ext_csd[EXT_CSD_ENH_SIZE_MULT] +
 349             (ext_csd[EXT_CSD_ENH_SIZE_MULT + 1] << 8) +
 350             (ext_csd[EXT_CSD_ENH_SIZE_MULT + 2] << 16);
 351         if (rev >= 4 && comp == TRUE && size > 0 &&
 352             (ext_csd[EXT_CSD_PART_SUPPORT] &
 353             EXT_CSD_PART_SUPPORT_ENH_ATTR_EN) != 0 &&
 354             (ext_csd[EXT_CSD_PART_ATTR] & (EXT_CSD_PART_ATTR_ENH_USR)) != 0) {
 355                 erase_size = ext_csd[EXT_CSD_ERASE_GRP_SIZE] * 1024 *
 356                     MMC_SECTOR_SIZE;
 357                 wp_size = ext_csd[EXT_CSD_HC_WP_GRP_SIZE];
 358                 size *= erase_size * wp_size;
 359                 if (size != mmc_get_media_size(dev) * sector_size) {
 360                         sc->enh_size = size;
 361                         sc->enh_base =
 362                             le32dec(&ext_csd[EXT_CSD_ENH_START_ADDR]) *
 363                             (sc->high_cap != 0 ? MMC_SECTOR_SIZE : 1);
 364                 } else if (bootverbose)
 365                         device_printf(dev,
 366                             "enhanced user data area spans entire device\n");
 367         }
 368
 369         /*
 370          * Add default partition.  This may be the only one or the user
 371          * data area in case partitions are supported.
 372          */
 373         ro = mmc_get_read_only(dev);
 374         mmcsd_add_part(sc, EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_DEFAULT, "mmcsd",
 375             device_get_unit(dev), mmc_get_media_size(dev) * sector_size, ro);
 376
 377         if (mmc_get_spec_vers(dev) < 3)
 378                 return (0);
 379
 380         /* Belatedly announce enhanced user data slice. */
 381         if (sc->enh_size != 0) {
 382                 bytes = mmcsd_pretty_size(size, unit);
 383                 printf(FLASH_SLICES_FMT ": %ju%sB enhanced user data area "
 384                     "slice offset 0x%jx at %s\n", device_get_nameunit(dev),
 385                     MMCSD_LABEL_ENH, bytes, unit, (uintmax_t)sc->enh_base,
 386                     device_get_nameunit(dev));
 387         }
 388
 389         /*
 390          * Determine partition switch timeout (provided in units of 10 ms)
 391          * and ensure it's at least 300 ms as some eMMC chips lie.
 392          */
 393         sc->part_time = max(ext_csd[EXT_CSD_PART_SWITCH_TO] * 10 * 1000,
 394             300 * 1000);
 395
 396         /* Add boot partitions, which are of a fixed multiple of 128 KB. */
 397         size = ext_csd[EXT_CSD_BOOT_SIZE_MULT] * MMC_BOOT_RPMB_BLOCK_SIZE;
 398         if (size > 0 && (mmcbr_get_caps(mmcbus) & MMC_CAP_BOOT_NOACC) == 0) {
 399                 mmcsd_add_part(sc, EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_BOOT0,
 400                     MMCSD_FMT_BOOT, 0, size,
 401                     ro | ((ext_csd[EXT_CSD_BOOT_WP_STATUS] &
 402                     EXT_CSD_BOOT_WP_STATUS_BOOT0_MASK) != 0));
 403                 mmcsd_add_part(sc, EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_BOOT1,
 404                     MMCSD_FMT_BOOT, 1, size,
 405                     ro | ((ext_csd[EXT_CSD_BOOT_WP_STATUS] &
 406                     EXT_CSD_BOOT_WP_STATUS_BOOT1_MASK) != 0));
 407         }
 408
 409         /* Add RPMB partition, which also is of a fixed multiple of 128 KB. */
 410         size = ext_csd[EXT_CSD_RPMB_MULT] * MMC_BOOT_RPMB_BLOCK_SIZE;
 411         if (rev >= 5 && size > 0)
 412                 mmcsd_add_part(sc, EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_RPMB,
 413                     MMCSD_FMT_RPMB, 0, size, ro);
 414
 415         if (rev <= 3 || comp == FALSE)
 416                 return (0);
 417
 418         /*
 419          * Add general purpose partitions, which are of a multiple of high
 420          * capacity write protect groups, too.
 421          */
 422         if ((ext_csd[EXT_CSD_PART_SUPPORT] & EXT_CSD_PART_SUPPORT_EN) != 0) {
 423                 erase_size = ext_csd[EXT_CSD_ERASE_GRP_SIZE] * 1024 *
 424                     MMC_SECTOR_SIZE;
 425                 wp_size = ext_csd[EXT_CSD_HC_WP_GRP_SIZE];
 426                 for (i = 0; i < MMC_PART_GP_MAX; i++) {
 427                         size = ext_csd[EXT_CSD_GP_SIZE_MULT + i * 3] +
 428                             (ext_csd[EXT_CSD_GP_SIZE_MULT + i * 3 + 1] << 8) +
 429                             (ext_csd[EXT_CSD_GP_SIZE_MULT + i * 3 + 2] << 16);
 430                         if (size == 0)
 431                                 continue;
 432                         mmcsd_add_part(sc, EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_GP0 + i,
 433                             MMCSD_FMT_GP, i, size * erase_size * wp_size, ro);
 434                 }
 435         }
 436         return (0);
 437 }
 438
 439 static uintmax_t
 440 mmcsd_pretty_size(off_t size, char *unit)
 441 {
 442         uintmax_t bytes;
 443         int i;
 444
 445         /*
 446          * Display in most natural units.  There's no card < 1MB.  However,
 447          * RPMB partitions occasionally are smaller than that, though.  The
 448          * SD standard goes to 2 GiB due to its reliance on FAT, but the data
 449          * format supports up to 4 GiB and some card makers push it up to this
 450          * limit.  The SDHC standard only goes to 32 GiB due to FAT32, but the
 451          * data format supports up to 2 TiB however.  2048 GB isn't too ugly,
 452          * so we note it in passing here and don't add the code to print TB).
 453          * Since these cards are sold in terms of MB and GB not MiB and GiB,
 454          * report them like that.  We also round to the nearest unit, since
 455          * many cards are a few percent short, even of the power of 10 size.
 456          */
 457         bytes = size;
 458         unit[0] = unit[1] = '\0';
 459         for (i = 0; i <= 2 && bytes >= 1000; i++) {
 460                 bytes = (bytes + 1000 / 2 - 1) / 1000;
 461                 switch (i) {
 462                 case 0:
 463                         unit[0] = 'k';
 464                         break;
 465                 case 1:
 466                         unit[0] = 'M';
 467                         break;
 468                 case 2:
 469                         unit[0] = 'G';
 470                         break;
 471                 default:
 472                         break;
 473                 }
 474         }
 475         return (bytes);
 476 }
 477
 478 static struct cdevsw mmcsd_rpmb_cdevsw = {
 479         .d_version      = D_VERSION,
 480         .d_name         = "mmcsdrpmb",
 481         .d_ioctl        = mmcsd_ioctl_rpmb
 482 };
 483
 484 static void
 485 mmcsd_add_part(struct mmcsd_softc *sc, u_int type, const char *name, u_int cnt,
 486     off_t media_size, bool ro)
 487 {
 488         struct make_dev_args args;
 489         device_t dev, mmcbus;
 490         const char *ext;
 491         const uint8_t *ext_csd;
 492         struct mmcsd_part *part;
 493         struct disk *d;
 494         uintmax_t bytes;
 495         u_int gp;
 496         uint32_t speed;
 497         uint8_t extattr;
 498         bool enh;
 499         char unit[2];
 500
 501         dev = sc->dev;
 502         mmcbus = sc->mmcbus;
 503         part = sc->part[type] = malloc(sizeof(*part), M_DEVBUF,
 504             M_WAITOK | M_ZERO);
 505         part->sc = sc;
 506         part->cnt = cnt;
 507         part->type = type;
 508         part->ro = ro;
 509         snprintf(part->name, sizeof(part->name), name, device_get_unit(dev));
 510
 511         MMCSD_IOCTL_LOCK_INIT(part);
 512
 513         /*
 514          * For the RPMB partition, allow IOCTL access only.
 515          * NB: If ever attaching RPMB partitions to disk(9), the re-tuning
 516          *     implementation and especially its pausing need to be revisited,
 517          *     because then re-tuning requests may be issued by the IOCTL half
 518          *     of this driver while re-tuning is already paused by the disk(9)
 519          *     one and vice versa.
 520          */
 521         if (type == EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_RPMB) {
 522                 make_dev_args_init(&args);
 523                 args.mda_flags = MAKEDEV_CHECKNAME | MAKEDEV_WAITOK;
 524                 args.mda_devsw = &mmcsd_rpmb_cdevsw;
 525                 args.mda_uid = UID_ROOT;
 526                 args.mda_gid = GID_OPERATOR;
 527                 args.mda_mode = 0640;
 528                 args.mda_si_drv1 = part;
 529                 if (make_dev_s(&args, &sc->rpmb_dev, "%s", part->name) != 0) {
 530                         device_printf(dev, "Failed to make RPMB device\n");
 531                         free(part, M_DEVBUF);
 532                         return;
 533                 }
 534         } else {
 535                 MMCSD_DISK_LOCK_INIT(part);
 536
 537                 d = part->disk = disk_alloc();
 538                 d->d_close = mmcsd_close;
 539                 d->d_strategy = mmcsd_strategy;
 540                 d->d_ioctl = mmcsd_ioctl_disk;
 541                 d->d_dump = mmcsd_dump;
 542                 d->d_getattr = mmcsd_getattr;
 543                 d->d_name = part->name;
 544                 d->d_drv1 = part;
 545                 d->d_sectorsize = mmc_get_sector_size(dev);
 546                 d->d_maxsize = sc->max_data * d->d_sectorsize;
 547                 d->d_mediasize = media_size;
 548                 d->d_stripesize = sc->erase_sector * d->d_sectorsize;
 549                 d->d_unit = cnt;
 550                 d->d_flags = DISKFLAG_CANDELETE;
 551                 if ((sc->flags & MMCSD_FLUSH_CACHE) != 0)
 552                         d->d_flags |= DISKFLAG_CANFLUSHCACHE;
 553                 d->d_delmaxsize = mmc_get_erase_sector(dev) * d->d_sectorsize;
 554                 strlcpy(d->d_ident, mmc_get_card_sn_string(dev),
 555                     sizeof(d->d_ident));
 556                 strlcpy(d->d_descr, mmc_get_card_id_string(dev),
 557                     sizeof(d->d_descr));
 558                 d->d_rotation_rate = DISK_RR_NON_ROTATING;
 559
 560                 disk_create(d, DISK_VERSION);
 561                 bioq_init(&part->bio_queue);
 562
 563                 part->running = 1;
 564                 kproc_create(&mmcsd_task, part, &part->p, 0, 0,
 565                     "%s%d: mmc/sd card", part->name, cnt);
 566         }
 567
 568         bytes = mmcsd_pretty_size(media_size, unit);
 569         if (type == EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_DEFAULT) {
 570                 speed = mmcbr_get_clock(mmcbus);
 571                 printf("%s%d: %ju%sB <%s>%s at %s %d.%01dMHz/%dbit/%d-block\n",
 572                     part->name, cnt, bytes, unit, mmc_get_card_id_string(dev),
 573                     ro ? " (read-only)" : "", device_get_nameunit(mmcbus),
 574                     speed / 1000000, (speed / 100000) % 10,
 575                     mmcsd_bus_bit_width(dev), sc->max_data);
 576         } else if (type == EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_RPMB) {
 577                 printf("%s: %ju%sB partion %d%s at %s\n", part->name, bytes,
 578                     unit, type, ro ? " (read-only)" : "",
 579                     device_get_nameunit(dev));
 580         } else {
 581                 enh = false;
 582                 ext = NULL;
 583                 extattr = 0;
 584                 if (type >= EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_GP0 &&
 585                     type <= EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_GP3) {
 586                         ext_csd = sc->ext_csd;
 587                         gp = type - EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_GP0;
 588                         if ((ext_csd[EXT_CSD_PART_SUPPORT] &
 589                             EXT_CSD_PART_SUPPORT_ENH_ATTR_EN) != 0 &&
 590                             (ext_csd[EXT_CSD_PART_ATTR] &
 591                             (EXT_CSD_PART_ATTR_ENH_GP0 << gp)) != 0)
 592                                 enh = true;
 593                         else if ((ext_csd[EXT_CSD_PART_SUPPORT] &
 594                             EXT_CSD_PART_SUPPORT_EXT_ATTR_EN) != 0) {
 595                                 extattr = (ext_csd[EXT_CSD_EXT_PART_ATTR +
 596                                     (gp / 2)] >> (4 * (gp % 2))) & 0xF;
 597                                 switch (extattr) {
 598                                         case EXT_CSD_EXT_PART_ATTR_DEFAULT:
 599                                                 break;
 600                                         case EXT_CSD_EXT_PART_ATTR_SYSTEMCODE:
 601                                                 ext = "system code";
 602                                                 break;
 603                                         case EXT_CSD_EXT_PART_ATTR_NPERSISTENT:
 604                                                 ext = "non-persistent";
 605                                                 break;
 606                                         default:
 607                                                 ext = "reserved";
 608                                                 break;
 609                                 }
 610                         }
 611                 }
 612                 if (ext == NULL)
 613                         printf("%s%d: %ju%sB partion %d%s%s at %s\n",
 614                             part->name, cnt, bytes, unit, type, enh ?
 615                             " enhanced" : "", ro ? " (read-only)" : "",
 616                             device_get_nameunit(dev));
 617                 else
 618                         printf("%s%d: %ju%sB partion %d extended 0x%x "
 619                             "(%s)%s at %s\n", part->name, cnt, bytes, unit,
 620                             type, extattr, ext, ro ? " (read-only)" : "",
 621                             device_get_nameunit(dev));
 622         }
 623 }
 624
 625 static int
 626 mmcsd_slicer(device_t dev, const char *provider,
 627     struct flash_slice *slices, int *nslices)
 628 {
 629         char name[MMCSD_PART_NAMELEN];
 630         struct mmcsd_softc *sc;
 631         struct mmcsd_part *part;
 632
 633         *nslices = 0;
 634         if (slices == NULL)
 635                 return (ENOMEM);
 636
 637         sc = device_get_softc(dev);
 638         if (sc->enh_size == 0)
 639                 return (ENXIO);
 640
 641         part = sc->part[EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_DEFAULT];
 642         snprintf(name, sizeof(name), "%s%d", part->disk->d_name,
 643             part->disk->d_unit);
 644         if (strcmp(name, provider) != 0)
 645                 return (ENXIO);
 646
 647         *nslices = 1;
 648         slices[0].base = sc->enh_base;
 649         slices[0].size = sc->enh_size;
 650         slices[0].label = MMCSD_LABEL_ENH;
 651         return (0);
 652 }
 653
 654 static int
 655 mmcsd_detach(device_t dev)
 656 {
 657         struct mmcsd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 658         struct mmcsd_part *part;
 659         int i;
 660
 661         for (i = 0; i < MMC_PART_MAX; i++) {
 662                 part = sc->part[i];
 663                 if (part != NULL) {
 664                         if (part->disk != NULL) {
 665                                 MMCSD_DISK_LOCK(part);
 666                                 part->suspend = 0;
 667                                 if (part->running > 0) {
 668                                         /* kill thread */
 669                                         part->running = 0;
 670                                         wakeup(part);
 671                                         /* wait for thread to finish. */
 672                                         while (part->running != -1)
 673                                                 msleep(part, &part->disk_mtx, 0,
 674                                                     "mmcsd disk detach", 0);
 675                                 }
 676                                 MMCSD_DISK_UNLOCK(part);
 677                         }
 678                         MMCSD_IOCTL_LOCK(part);
 679                         while (part->ioctl > 0)
 680                                 msleep(part, &part->ioctl_mtx, 0,
 681                                     "mmcsd IOCTL detach", 0);
 682                         part->ioctl = -1;
 683                         MMCSD_IOCTL_UNLOCK(part);
 684                 }
 685         }
 686
 687         if (sc->rpmb_dev != NULL)
 688                 destroy_dev(sc->rpmb_dev);
 689
 690         for (i = 0; i < MMC_PART_MAX; i++) {
 691                 part = sc->part[i];
 692                 if (part != NULL) {
 693                         if (part->disk != NULL) {
 694                                 /* Flush the request queue. */
 695                                 bioq_flush(&part->bio_queue, NULL, ENXIO);
 696                                 /* kill disk */
 697                                 disk_destroy(part->disk);
 698
 699                                 MMCSD_DISK_LOCK_DESTROY(part);
 700                         }
 701                         MMCSD_IOCTL_LOCK_DESTROY(part);
 702                         free(part, M_DEVBUF);
 703                 }
 704         }
 705         if (mmcsd_flush_cache(sc) != MMC_ERR_NONE)
 706                 device_printf(dev, "failed to flush cache\n");
 707         return (0);
 708 }
 709
 710 static int
 711 mmcsd_shutdown(device_t dev)
 712 {
 713         struct mmcsd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 714
 715         if (mmcsd_flush_cache(sc) != MMC_ERR_NONE)
 716                 device_printf(dev, "failed to flush cache\n");
 717         return (0);
 718 }
 719
 720 static int
 721 mmcsd_suspend(device_t dev)
 722 {
 723         struct mmcsd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 724         struct mmcsd_part *part;
 725         int i;
 726
 727         for (i = 0; i < MMC_PART_MAX; i++) {
 728                 part = sc->part[i];
 729                 if (part != NULL) {
 730                         if (part->disk != NULL) {
 731                                 MMCSD_DISK_LOCK(part);
 732                                 part->suspend = 1;
 733                                 if (part->running > 0) {
 734                                         /* kill thread */
 735                                         part->running = 0;
 736                                         wakeup(part);
 737                                         /* wait for thread to finish. */
 738                                         while (part->running != -1)
 739                                                 msleep(part, &part->disk_mtx, 0,
 740                                                     "mmcsd disk suspension", 0);
 741                                 }
 742                                 MMCSD_DISK_UNLOCK(part);
 743                         }
 744                         MMCSD_IOCTL_LOCK(part);
 745                         while (part->ioctl > 0)
 746                                 msleep(part, &part->ioctl_mtx, 0,
 747                                     "mmcsd IOCTL suspension", 0);
 748                         part->ioctl = -1;
 749                         MMCSD_IOCTL_UNLOCK(part);
 750                 }
 751         }
 752         if (mmcsd_flush_cache(sc) != MMC_ERR_NONE)
 753                 device_printf(dev, "failed to flush cache\n");
 754         return (0);
 755 }
 756
 757 static int
 758 mmcsd_resume(device_t dev)
 759 {
 760         struct mmcsd_softc *sc = device_get_softc(dev);
 761         struct mmcsd_part *part;
 762         int i;
 763
 764         for (i = 0; i < MMC_PART_MAX; i++) {
 765                 part = sc->part[i];
 766                 if (part != NULL) {
 767                         if (part->disk != NULL) {
 768                                 MMCSD_DISK_LOCK(part);
 769                                 part->suspend = 0;
 770                                 if (part->running <= 0) {
 771                                         part->running = 1;
 772                                         MMCSD_DISK_UNLOCK(part);
 773                                         kproc_create(&mmcsd_task, part,
 774                                             &part->p, 0, 0, "%s%d: mmc/sd card",
 775                                             part->name, part->cnt);
 776                                 } else
 777                                         MMCSD_DISK_UNLOCK(part);
 778                         }
 779                         MMCSD_IOCTL_LOCK(part);
 780                         part->ioctl = 0;
 781                         MMCSD_IOCTL_UNLOCK(part);
 782                 }
 783         }
 784         return (0);
 785 }
 786
 787 static int
 788 mmcsd_close(struct disk *dp)
 789 {
 790         struct mmcsd_softc *sc;
 791
 792         if ((dp->d_flags & DISKFLAG_OPEN) != 0) {
 793                 sc = ((struct mmcsd_part *)dp->d_drv1)->sc;
 794                 if (mmcsd_flush_cache(sc) != MMC_ERR_NONE)
 795                         device_printf(sc->dev, "failed to flush cache\n");
 796         }
 797         return (0);
 798 }
 799
 800 static void
 801 mmcsd_strategy(struct bio *bp)
 802 {
 803         struct mmcsd_softc *sc;
 804         struct mmcsd_part *part;
 805
 806         part = bp->bio_disk->d_drv1;
 807         sc = part->sc;
 808         MMCSD_DISK_LOCK(part);
 809         if (part->running > 0 || part->suspend > 0) {
 810                 bioq_disksort(&part->bio_queue, bp);
 811                 MMCSD_DISK_UNLOCK(part);
 812                 wakeup(part);
 813         } else {
 814                 MMCSD_DISK_UNLOCK(part);
 815                 biofinish(bp, NULL, ENXIO);
 816         }
 817 }
 818
 819 static int
 820 mmcsd_ioctl_rpmb(struct cdev *dev, u_long cmd, caddr_t data,
 821     int fflag, struct thread *td)
 822 {
 823
 824         return (mmcsd_ioctl(dev->si_drv1, cmd, data, fflag, td));
 825 }
 826
 827 static int
 828 mmcsd_ioctl_disk(struct disk *disk, u_long cmd, void *data, int fflag,
 829     struct thread *td)
 830 {
 831
 832         return (mmcsd_ioctl(disk->d_drv1, cmd, data, fflag, td));
 833 }
 834
 835 static int
 836 mmcsd_ioctl(struct mmcsd_part *part, u_long cmd, void *data, int fflag,
 837     struct thread *td)
 838 {
 839         struct mmc_ioc_cmd *mic;
 840         struct mmc_ioc_multi_cmd *mimc;
 841         int i, err;
 842         u_long cnt, size;
 843
 844         if ((fflag & FREAD) == 0)
 845                 return (EBADF);
 846
 847         err = priv_check(td, PRIV_DRIVER);
 848         if (err != 0)
 849                 return (err);
 850
 851         err = 0;
 852         switch (cmd) {
 853         case MMC_IOC_CMD:
 854                 mic = data;
 855                 err = mmcsd_ioctl_cmd(part, mic, fflag);
 856                 break;
 857         case MMC_IOC_MULTI_CMD:
 858                 mimc = data;
 859                 if (mimc->num_of_cmds == 0)
 860                         break;
 861                 if (mimc->num_of_cmds > MMC_IOC_MAX_CMDS)
 862                         return (EINVAL);
 863                 cnt = mimc->num_of_cmds;
 864                 size = sizeof(*mic) * cnt;
 865                 mic = malloc(size, M_TEMP, M_WAITOK);
 866                 err = copyin((const void *)mimc->cmds, mic, size);
 867                 if (err == 0) {
 868                         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 869                                 err = mmcsd_ioctl_cmd(part, &mic[i], fflag);
 870                                 if (err != 0)
 871                                         break;
 872                         }
 873                 }
 874                 free(mic, M_TEMP);
 875                 break;
 876         default:
 877                 return (ENOIOCTL);
 878         }
 879         return (err);
 880 }
 881
 882 static int
 883 mmcsd_ioctl_cmd(struct mmcsd_part *part, struct mmc_ioc_cmd *mic, int fflag)
 884 {
 885         struct mmc_command cmd;
 886         struct mmc_data data;
 887         struct mmcsd_softc *sc;
 888         device_t dev, mmcbus;
 889         void *dp;
 890         u_long len;
 891         int err, retries;
 892         uint32_t status;
 893         uint16_t rca;
 894
 895         if ((fflag & FWRITE) == 0 && mic->write_flag != 0)
 896                 return (EBADF);
 897
 898         if (part->ro == TRUE && mic->write_flag != 0)
 899                 return (EROFS);
 900
 901         /*
 902          * We don't need to explicitly lock against the disk(9) half of this
 903          * driver as MMCBUS_ACQUIRE_BUS() will serialize us.  However, it's
 904          * necessary to protect against races with detachment and suspension,
 905          * especially since it's required to switch away from RPMB partitions
 906          * again after an access (see mmcsd_switch_part()).
 907          */
 908         MMCSD_IOCTL_LOCK(part);
 909         while (part->ioctl != 0) {
 910                 if (part->ioctl < 0) {
 911                         MMCSD_IOCTL_UNLOCK(part);
 912                         return (ENXIO);
 913                 }
 914                 msleep(part, &part->ioctl_mtx, 0, "mmcsd IOCTL", 0);
 915         }
 916         part->ioctl = 1;
 917         MMCSD_IOCTL_UNLOCK(part);
 918
 919         err = 0;
 920         dp = NULL;
 921         len = mic->blksz * mic->blocks;
 922         if (len > MMC_IOC_MAX_BYTES) {
 923                 err = EOVERFLOW;
 924                 goto out;
 925         }
 926         if (len != 0) {
 927                 dp = malloc(len, M_TEMP, M_WAITOK);
 928                 err = copyin((void *)(uintptr_t)mic->data_ptr, dp, len);
 929                 if (err != 0)
 930                         goto out;
 931         }
 932         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 933         memset(&data, 0, sizeof(data));
 934         cmd.opcode = mic->opcode;
 935         cmd.arg = mic->arg;
 936         cmd.flags = mic->flags;
 937         if (len != 0) {
 938                 data.len = len;
 939                 data.data = dp;
 940                 data.flags = mic->write_flag != 0 ? MMC_DATA_WRITE :
 941                     MMC_DATA_READ;
 942                 cmd.data = &data;
 943         }
 944         sc = part->sc;
 945         rca = sc->rca;
 946         if (mic->is_acmd == 0) {
 947                 /* Enforce/patch/restrict RCA-based commands */
 948                 switch (cmd.opcode) {
 949                 case MMC_SET_RELATIVE_ADDR:
 950                 case MMC_SELECT_CARD:
 951                         err = EPERM;
 952                         goto out;
 953                 case MMC_STOP_TRANSMISSION:
 954                         if ((cmd.arg & 0x1) == 0)
 955                                 break;
 956                         /* FALLTHROUGH */
 957                 case MMC_SLEEP_AWAKE:
 958                 case MMC_SEND_CSD:
 959                 case MMC_SEND_CID:
 960                 case MMC_SEND_STATUS:
 961                 case MMC_GO_INACTIVE_STATE:
 962                 case MMC_FAST_IO:
 963                 case MMC_APP_CMD:
 964                         cmd.arg = (cmd.arg & 0x0000FFFF) | (rca << 16);
 965                         break;
 966                 default:
 967                         break;
 968                 }
 969                 /*
 970                  * No partition switching in userland; it's almost impossible
 971                  * to recover from that, especially if things go wrong.
 972                  */
 973                 if (cmd.opcode == MMC_SWITCH_FUNC && dp != NULL &&
 974                     (((uint8_t *)dp)[EXT_CSD_PART_CONFIG] &
 975                     EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_MASK) != part->type) {
 976                         err = EINVAL;
 977                         goto out;
 978                 }
 979         }
 980         dev = sc->dev;
 981         mmcbus = sc->mmcbus;
 982         MMCBUS_ACQUIRE_BUS(mmcbus, dev);
 983         err = mmcsd_switch_part(mmcbus, dev, rca, part->type);
 984         if (err != MMC_ERR_NONE)
 985                 goto release;
 986         if (part->type == EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_RPMB) {
 987                 err = mmcsd_set_blockcount(sc, mic->blocks,
 988                     mic->write_flag & (1 << 31));
 989                 if (err != MMC_ERR_NONE)
 990                         goto switch_back;
 991         }
 992         if (mic->write_flag != 0)
 993                 sc->flags |= MMCSD_DIRTY;
 994         if (mic->is_acmd != 0)
 995                 (void)mmc_wait_for_app_cmd(mmcbus, dev, rca, &cmd, 0);
 996         else
 997                 (void)mmc_wait_for_cmd(mmcbus, dev, &cmd, 0);
 998         if (part->type == EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_RPMB) {
 999                 /*
1000                  * If the request went to the RPMB partition, try to ensure
1001                  * that the command actually has completed.
1002                  */
1003                 retries = MMCSD_CMD_RETRIES;
1004                 do {
1005                         err = mmc_send_status(mmcbus, dev, rca, &status);
1006                         if (err != MMC_ERR_NONE)
1007                                 break;
1008                         if (R1_STATUS(status) == 0 &&
1009                             R1_CURRENT_STATE(status) != R1_STATE_PRG)
1010                                 break;
1011                         DELAY(1000);
1012                 } while (retries-- > 0);
1013         }
1014         /*
1015          * If EXT_CSD was changed, our copy is outdated now.  Specifically,
1016          * the upper bits of EXT_CSD_PART_CONFIG used in mmcsd_switch_part(),
1017          * so retrieve EXT_CSD again.
1018          */
1019         if (cmd.opcode == MMC_SWITCH_FUNC) {
1020                 err = mmc_send_ext_csd(mmcbus, dev, sc->ext_csd);
1021                 if (err != MMC_ERR_NONE)
1022                         goto release;
1023         }
1024 switch_back:
1025         if (part->type == EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_RPMB) {
1026                 /*
1027                  * If the request went to the RPMB partition, always switch
1028                  * back to the default partition (see mmcsd_switch_part()).
1029                  */
1030                 err = mmcsd_switch_part(mmcbus, dev, rca,
1031                     EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_DEFAULT);
1032                 if (err != MMC_ERR_NONE)
1033                         goto release;
1034         }
1035         MMCBUS_RELEASE_BUS(mmcbus, dev);
1036         if (cmd.error != MMC_ERR_NONE) {
1037                 switch (cmd.error) {
1038                 case MMC_ERR_TIMEOUT:
1039                         err = ETIMEDOUT;
1040                         break;
1041                 case MMC_ERR_BADCRC:
1042                         err = EILSEQ;
1043                         break;
1044                 case MMC_ERR_INVALID:
1045                         err = EINVAL;
1046                         break;
1047                 case MMC_ERR_NO_MEMORY:
1048                         err = ENOMEM;
1049                         break;
1050                 default:
1051                         err = EIO;
1052                         break;
1053                 }
1054                 goto out;
1055         }
1056         memcpy(mic->response, cmd.resp, 4 * sizeof(uint32_t));
1057         if (mic->write_flag == 0 && len != 0) {
1058                 err = copyout(dp, (void *)(uintptr_t)mic->data_ptr, len);
1059                 if (err != 0)
1060                         goto out;
1061         }
1062         goto out;
1063
1064 release:
1065         MMCBUS_RELEASE_BUS(mmcbus, dev);
1066         err = EIO;
1067
1068 out:
1069         MMCSD_IOCTL_LOCK(part);
1070         part->ioctl = 0;
1071         MMCSD_IOCTL_UNLOCK(part);
1072         wakeup(part);
1073         if (dp != NULL)
1074                 free(dp, M_TEMP);
1075         return (err);
1076 }
1077
1078 static int
1079 mmcsd_getattr(struct bio *bp)
1080 {
1081         struct mmcsd_part *part;
1082         device_t dev;
1083
1084         if (strcmp(bp->bio_attribute, "MMC::device") == 0) {
1085                 if (bp->bio_length != sizeof(dev))
1086                         return (EFAULT);
1087                 part = bp->bio_disk->d_drv1;
1088                 dev = part->sc->dev;
1089                 bcopy(&dev, bp->bio_data, sizeof(dev));
1090                 bp->bio_completed = bp->bio_length;
1091                 return (0);
1092         }
1093         return (-1);
1094 }
1095
1096 static int
1097 mmcsd_set_blockcount(struct mmcsd_softc *sc, u_int count, bool reliable)
1098 {
1099         struct mmc_command cmd;
1100         struct mmc_request req;
1101
1102         memset(&req, 0, sizeof(req));
1103         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1104         cmd.mrq = &req;
1105         req.cmd = &cmd;
1106         cmd.opcode = MMC_SET_BLOCK_COUNT;
1107         cmd.arg = count & 0x0000FFFF;
1108         if (reliable)
1109                 cmd.arg |= 1 << 31;
1110         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;
1111         MMCBUS_WAIT_FOR_REQUEST(sc->mmcbus, sc->dev, &req);
1112         return (cmd.error);
1113 }
1114
1115 static int
1116 mmcsd_switch_part(device_t bus, device_t dev, uint16_t rca, u_int part)
1117 {
1118         struct mmcsd_softc *sc;
1119         int err;
1120         uint8_t value;
1121
1122         sc = device_get_softc(dev);
1123
1124         if (sc->mode == mode_sd)
1125                 return (MMC_ERR_NONE);
1126
1127         /*
1128          * According to section "6.2.2 Command restrictions" of the eMMC
1129          * specification v5.1, CMD19/CMD21 aren't allowed to be used with
1130          * RPMB partitions.  So we pause re-tuning along with triggering
1131          * it up-front to decrease the likelihood of re-tuning becoming
1132          * necessary while accessing an RPMB partition.  Consequently, an
1133          * RPMB partition should immediately be switched away from again
1134          * after an access in order to allow for re-tuning to take place
1135          * anew.
1136          */
1137         if (part == EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_RPMB)
1138                 MMCBUS_RETUNE_PAUSE(sc->mmcbus, sc->dev, true);
1139
1140         if (sc->part_curr == part)
1141                 return (MMC_ERR_NONE);
1142
1143         value = (sc->ext_csd[EXT_CSD_PART_CONFIG] &
1144             ~EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_MASK) | part;
1145         /* Jump! */
1146         err = mmc_switch(bus, dev, rca, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
1147             EXT_CSD_PART_CONFIG, value, sc->part_time, true);
1148         if (err != MMC_ERR_NONE) {
1149                 if (part == EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_RPMB)
1150                         MMCBUS_RETUNE_UNPAUSE(sc->mmcbus, sc->dev);
1151                 return (err);
1152         }
1153
1154         sc->ext_csd[EXT_CSD_PART_CONFIG] = value;
1155         if (sc->part_curr == EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_RPMB)
1156                 MMCBUS_RETUNE_UNPAUSE(sc->mmcbus, sc->dev);
1157         sc->part_curr = part;
1158         return (MMC_ERR_NONE);
1159 }
1160
1161 static const char *
1162 mmcsd_errmsg(int e)
1163 {
1164
1165         if (e < 0 || e > MMC_ERR_MAX)
1166                 return "Bad error code";
1167         return (errmsg[e]);
1168 }
1169
1170 static daddr_t
1171 mmcsd_rw(struct mmcsd_part *part, struct bio *bp)
1172 {
1173         daddr_t block, end;
1174         struct mmc_command cmd;
1175         struct mmc_command stop;
1176         struct mmc_request req;
1177         struct mmc_data data;
1178         struct mmcsd_softc *sc;
1179         device_t dev, mmcbus;
1180         u_int numblocks, sz;
1181         char *vaddr;
1182
1183         sc = part->sc;
1184         dev = sc->dev;
1185         mmcbus = sc->mmcbus;
1186
1187         block = bp->bio_pblkno;
1188         sz = part->disk->d_sectorsize;
1189         end = bp->bio_pblkno + (bp->bio_bcount / sz);
1190         while (block < end) {
1191                 vaddr = bp->bio_data + (block - bp->bio_pblkno) * sz;
1192                 numblocks = min(end - block, sc->max_data);
1193                 memset(&req, 0, sizeof(req));
1194                 memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1195                 memset(&stop, 0, sizeof(stop));
1196                 memset(&data, 0, sizeof(data));
1197                 cmd.mrq = &req;
1198                 req.cmd = &cmd;
1199                 cmd.data = &data;
1200                 if (bp->bio_cmd == BIO_READ) {
1201                         if (numblocks > 1)
1202                                 cmd.opcode = MMC_READ_MULTIPLE_BLOCK;
1203                         else
1204                                 cmd.opcode = MMC_READ_SINGLE_BLOCK;
1205                 } else {
1206                         sc->flags |= MMCSD_DIRTY;
1207                         if (numblocks > 1)
1208                                 cmd.opcode = MMC_WRITE_MULTIPLE_BLOCK;
1209                         else
1210                                 cmd.opcode = MMC_WRITE_BLOCK;
1211                 }
1212                 cmd.arg = block;
1213                 if (sc->high_cap == 0)
1214                         cmd.arg <<= 9;
1215                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
1216                 data.data = vaddr;
1217                 data.mrq = &req;
1218                 if (bp->bio_cmd == BIO_READ)
1219                         data.flags = MMC_DATA_READ;
1220                 else
1221                         data.flags = MMC_DATA_WRITE;
1222                 data.len = numblocks * sz;
1223                 if (numblocks > 1) {
1224                         data.flags |= MMC_DATA_MULTI;
1225                         stop.opcode = MMC_STOP_TRANSMISSION;
1226                         stop.arg = 0;
1227                         stop.flags = MMC_RSP_R1B | MMC_CMD_AC;
1228                         stop.mrq = &req;
1229                         req.stop = &stop;
1230                 }
1231                 MMCBUS_WAIT_FOR_REQUEST(mmcbus, dev, &req);
1232                 if (req.cmd->error != MMC_ERR_NONE) {
1233                         if (ppsratecheck(&sc->log_time, &sc->log_count,
1234                             LOG_PPS))
1235                                 device_printf(dev, "Error indicated: %d %s\n",
1236                                     req.cmd->error,
1237                                     mmcsd_errmsg(req.cmd->error));
1238                         break;
1239                 }
1240                 block += numblocks;
1241         }
1242         return (block);
1243 }
1244
1245 static daddr_t
1246 mmcsd_delete(struct mmcsd_part *part, struct bio *bp)
1247 {
1248         daddr_t block, end, start, stop;
1249         struct mmc_command cmd;
1250         struct mmc_request req;
1251         struct mmcsd_softc *sc;
1252         device_t dev, mmcbus;
1253         u_int erase_sector, sz;
1254         int err;
1255         bool use_trim;
1256
1257         sc = part->sc;
1258         dev = sc->dev;
1259         mmcbus = sc->mmcbus;
1260
1261         block = bp->bio_pblkno;
1262         sz = part->disk->d_sectorsize;
1263         end = bp->bio_pblkno + (bp->bio_bcount / sz);
1264         use_trim = sc->flags & MMCSD_USE_TRIM;
1265         if (use_trim == true) {
1266                 start = block;
1267                 stop = end;
1268         } else {
1269                 /* Coalesce with the remainder of the previous request. */
1270                 if (block > part->eblock && block <= part->eend)
1271                         block = part->eblock;
1272                 if (end >= part->eblock && end < part->eend)
1273                         end = part->eend;
1274                 /* Safely round to the erase sector boundaries. */
1275                 erase_sector = sc->erase_sector;
1276                 start = block + erase_sector - 1;        /* Round up. */
1277                 start -= start % erase_sector;
1278                 stop = end;                             /* Round down. */
1279                 stop -= end % erase_sector;
1280                 /*
1281                  * We can't erase an area smaller than an erase sector, so
1282                  * store it for later.
1283                  */
1284                 if (start >= stop) {
1285                         part->eblock = block;
1286                         part->eend = end;
1287                         return (end);
1288                 }
1289         }
1290
1291         if ((sc->flags & MMCSD_INAND_CMD38) != 0) {
1292                 err = mmc_switch(mmcbus, dev, sc->rca, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
1293                     EXT_CSD_INAND_CMD38, use_trim == true ?
1294                     EXT_CSD_INAND_CMD38_TRIM : EXT_CSD_INAND_CMD38_ERASE,
1295                     sc->cmd6_time, true);
1296                 if (err != MMC_ERR_NONE) {
1297                         device_printf(dev,
1298                             "Setting iNAND erase command failed %s\n",
1299                             mmcsd_errmsg(err));
1300                         return (block);
1301                 }
1302         }
1303
1304         /*
1305          * Pause re-tuning so it won't interfere with the order of erase
1306          * commands.  Note that these latter don't use the data lines, so
1307          * re-tuning shouldn't actually become necessary during erase.
1308          */
1309         MMCBUS_RETUNE_PAUSE(mmcbus, dev, false);
1310         /* Set erase start position. */
1311         memset(&req, 0, sizeof(req));
1312         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1313         cmd.mrq = &req;
1314         req.cmd = &cmd;
1315         if (sc->mode == mode_sd)
1316                 cmd.opcode = SD_ERASE_WR_BLK_START;
1317         else
1318                 cmd.opcode = MMC_ERASE_GROUP_START;
1319         cmd.arg = start;
1320         if (sc->high_cap == 0)
1321                 cmd.arg <<= 9;
1322         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;
1323         MMCBUS_WAIT_FOR_REQUEST(mmcbus, dev, &req);
1324         if (req.cmd->error != MMC_ERR_NONE) {
1325                 device_printf(dev, "Setting erase start position failed %s\n",
1326                     mmcsd_errmsg(req.cmd->error));
1327                 block = bp->bio_pblkno;
1328                 goto unpause;
1329         }
1330         /* Set erase stop position. */
1331         memset(&req, 0, sizeof(req));
1332         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1333         req.cmd = &cmd;
1334         if (sc->mode == mode_sd)
1335                 cmd.opcode = SD_ERASE_WR_BLK_END;
1336         else
1337                 cmd.opcode = MMC_ERASE_GROUP_END;
1338         cmd.arg = stop;
1339         if (sc->high_cap == 0)
1340                 cmd.arg <<= 9;
1341         cmd.arg--;
1342         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;
1343         MMCBUS_WAIT_FOR_REQUEST(mmcbus, dev, &req);
1344         if (req.cmd->error != MMC_ERR_NONE) {
1345                 device_printf(dev, "Setting erase stop position failed %s\n",
1346                     mmcsd_errmsg(req.cmd->error));
1347                 block = bp->bio_pblkno;
1348                 goto unpause;
1349         }
1350         /* Erase range. */
1351         memset(&req, 0, sizeof(req));
1352         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
1353         req.cmd = &cmd;
1354         cmd.opcode = MMC_ERASE;
1355         cmd.arg = use_trim == true ? MMC_ERASE_TRIM : MMC_ERASE_ERASE;
1356         cmd.flags = MMC_RSP_R1B | MMC_CMD_AC;
1357         MMCBUS_WAIT_FOR_REQUEST(mmcbus, dev, &req);
1358         if (req.cmd->error != MMC_ERR_NONE) {
1359                 device_printf(dev, "Issuing erase command failed %s\n",
1360                     mmcsd_errmsg(req.cmd->error));
1361                 block = bp->bio_pblkno;
1362                 goto unpause;
1363         }
1364         if (use_trim == false) {
1365                 /* Store one of the remaining parts for the next call. */
1366                 if (bp->bio_pblkno >= part->eblock || block == start) {
1367                         part->eblock = stop;    /* Predict next forward. */
1368                         part->eend = end;
1369                 } else {
1370                         part->eblock = block;   /* Predict next backward. */
1371                         part->eend = start;
1372                 }
1373         }
1374         block = end;
1375 unpause:
1376         MMCBUS_RETUNE_UNPAUSE(mmcbus, dev);
1377         return (block);
1378 }
1379
1380 static int
1381 mmcsd_dump(void *arg, void *virtual, vm_offset_t physical, off_t offset,
1382     size_t length)
1383 {
1384         struct bio bp;
1385         daddr_t block, end;
1386         struct disk *disk;
1387         struct mmcsd_softc *sc;
1388         struct mmcsd_part *part;
1389         device_t dev, mmcbus;
1390         int err;
1391
1392         disk = arg;
1393         part = disk->d_drv1;
1394         sc = part->sc;
1395
1396         /* length zero is special and really means flush buffers to media */
1397         if (length == 0) {
1398                 err = mmcsd_flush_cache(sc);
1399                 if (err != MMC_ERR_NONE)
1400                         return (EIO);
1401                 return (0);
1402         }
1403
1404         dev = sc->dev;
1405         mmcbus = sc->mmcbus;
1406
1407         bzero(&bp, sizeof(struct bio));
1408         bp.bio_disk = disk;
1409         bp.bio_pblkno = offset / disk->d_sectorsize;
1410         bp.bio_bcount = length;
1411         bp.bio_data = virtual;
1412         bp.bio_cmd = BIO_WRITE;
1413         end = bp.bio_pblkno + bp.bio_bcount / disk->d_sectorsize;
1414         MMCBUS_ACQUIRE_BUS(mmcbus, dev);
1415         err = mmcsd_switch_part(mmcbus, dev, sc->rca, part->type);
1416         if (err != MMC_ERR_NONE) {
1417                 if (ppsratecheck(&sc->log_time, &sc->log_count, LOG_PPS))
1418                         device_printf(dev, "Partition switch error\n");
1419                 MMCBUS_RELEASE_BUS(mmcbus, dev);
1420                 return (EIO);
1421         }
1422         block = mmcsd_rw(part, &bp);
1423         MMCBUS_RELEASE_BUS(mmcbus, dev);
1424         return ((end < block) ? EIO : 0);
1425 }
1426
1427 static void
1428 mmcsd_task(void *arg)
1429 {
1430         daddr_t block, end;
1431         struct mmcsd_part *part;
1432         struct mmcsd_softc *sc;
1433         struct bio *bp;
1434         device_t dev, mmcbus;
1435         int err, sz;
1436
1437         part = arg;
1438         sc = part->sc;
1439         dev = sc->dev;
1440         mmcbus = sc->mmcbus;
1441
1442         while (1) {
1443                 MMCSD_DISK_LOCK(part);
1444                 do {
1445                         if (part->running == 0)
1446                                 goto out;
1447                         bp = bioq_takefirst(&part->bio_queue);
1448                         if (bp == NULL)
1449                                 msleep(part, &part->disk_mtx, PRIBIO,
1450                                     "mmcsd disk jobqueue", 0);
1451                 } while (bp == NULL);
1452                 MMCSD_DISK_UNLOCK(part);
1453                 if (__predict_false(bp->bio_cmd == BIO_FLUSH)) {
1454                         if (mmcsd_flush_cache(sc) != MMC_ERR_NONE) {
1455                                 bp->bio_error = EIO;
1456                                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
1457                         }
1458                         biodone(bp);
1459                         continue;
1460                 }
1461                 if (bp->bio_cmd != BIO_READ && part->ro) {
1462                         bp->bio_error = EROFS;
1463                         bp->bio_resid = bp->bio_bcount;
1464                         bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
1465                         biodone(bp);
1466                         continue;
1467                 }
1468                 MMCBUS_ACQUIRE_BUS(mmcbus, dev);
1469                 sz = part->disk->d_sectorsize;
1470                 block = bp->bio_pblkno;
1471                 end = bp->bio_pblkno + (bp->bio_bcount / sz);
1472                 err = mmcsd_switch_part(mmcbus, dev, sc->rca, part->type);
1473                 if (err != MMC_ERR_NONE) {
1474                         if (ppsratecheck(&sc->log_time, &sc->log_count,
1475                             LOG_PPS))
1476                                 device_printf(dev, "Partition switch error\n");
1477                         goto release;
1478                 }
1479                 if (bp->bio_cmd == BIO_READ || bp->bio_cmd == BIO_WRITE) {
1480                         /* Access to the remaining erase block obsoletes it. */
1481                         if (block < part->eend && end > part->eblock)
1482                                 part->eblock = part->eend = 0;
1483                         block = mmcsd_rw(part, bp);
1484                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
1485                         block = mmcsd_delete(part, bp);
1486                 }
1487 release:
1488                 MMCBUS_RELEASE_BUS(mmcbus, dev);
1489                 if (block < end) {
1490                         bp->bio_error = EIO;
1491                         bp->bio_resid = (end - block) * sz;
1492                         bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
1493                 } else {
1494                         bp->bio_resid = 0;
1495                 }
1496                 biodone(bp);
1497         }
1498 out:
1499         /* tell parent we're done */
1500         part->running = -1;
1501         MMCSD_DISK_UNLOCK(part);
1502         wakeup(part);
1503
1504         kproc_exit(0);
1505 }
1506
1507 static int
1508 mmcsd_bus_bit_width(device_t dev)
1509 {
1510
1511         if (mmc_get_bus_width(dev) == bus_width_1)
1512                 return (1);
1513         if (mmc_get_bus_width(dev) == bus_width_4)
1514                 return (4);
1515         return (8);
1516 }
1517
1518 static int
1519 mmcsd_flush_cache(struct mmcsd_softc *sc)
1520 {
1521         device_t dev, mmcbus;
1522         int err;
1523
1524         if ((sc->flags & MMCSD_FLUSH_CACHE) == 0)
1525                 return (MMC_ERR_NONE);
1526
1527         dev = sc->dev;
1528         mmcbus = sc->mmcbus;
1529         MMCBUS_ACQUIRE_BUS(mmcbus, dev);
1530         if ((sc->flags & MMCSD_DIRTY) == 0) {
1531                 MMCBUS_RELEASE_BUS(mmcbus, dev);
1532                 return (MMC_ERR_NONE);
1533         }
1534         err = mmc_switch(mmcbus, dev, sc->rca, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
1535             EXT_CSD_FLUSH_CACHE, EXT_CSD_FLUSH_CACHE_FLUSH, 60 * 1000, true);
1536         if (err == MMC_ERR_NONE)
1537                 sc->flags &= ~MMCSD_DIRTY;
1538         MMCBUS_RELEASE_BUS(mmcbus, dev);
1539         return (err);
1540 }
1541
1542 static device_method_t mmcsd_methods[] = {
1543         DEVMETHOD(device_probe, mmcsd_probe),
1544         DEVMETHOD(device_attach, mmcsd_attach),
1545         DEVMETHOD(device_detach, mmcsd_detach),
1546         DEVMETHOD(device_shutdown, mmcsd_shutdown),
1547         DEVMETHOD(device_suspend, mmcsd_suspend),
1548         DEVMETHOD(device_resume, mmcsd_resume),
1549         DEVMETHOD_END
1550 };
1551
1552 static driver_t mmcsd_driver = {
1553         "mmcsd",
1554         mmcsd_methods,
1555         sizeof(struct mmcsd_softc),
1556 };
1557 static devclass_t mmcsd_devclass;
1558
1559 static int
1560 mmcsd_handler(module_t mod __unused, int what, void *arg __unused)
1561 {
1562
1563         switch (what) {
1564         case MOD_LOAD:
1565                 flash_register_slicer(mmcsd_slicer, FLASH_SLICES_TYPE_MMC,
1566                     TRUE);
1567                 return (0);
1568         case MOD_UNLOAD:
1569                 flash_register_slicer(NULL, FLASH_SLICES_TYPE_MMC, TRUE);
1570                 return (0);
1571         }
1572         return (0);
1573 }
1574
1575 DRIVER_MODULE(mmcsd, mmc, mmcsd_driver, mmcsd_devclass, mmcsd_handler, NULL);
1576 MODULE_DEPEND(mmcsd, g_flashmap, 0, 0, 0);
1577 MMC_DEPEND(mmcsd);