sys/bus/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  * $FreeBSD: src/sys/dev/mmc/mmc.c,v 1.38 2009/08/20 19:17:53 jhb Exp $
  53  */
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/kernel.h>
  58 #include <sys/malloc.h>
  59 #include <sys/lock.h>
  60 #include <sys/module.h>
  61 #include <sys/spinlock.h>
  62 #include <sys/bus.h>
  63 #include <sys/endian.h>
  64 #include <sys/sysctl.h>
  65
  66 #include <bus/mmc/mmcreg.h>
  67 #include <bus/mmc/mmcbrvar.h>
  68 #include <bus/mmc/mmcvar.h>
  69 #include "mmcbr_if.h"
  70 #include "mmcbus_if.h"
  71
  72 struct mmc_softc {
  73         device_t dev;
  74         struct lock sc_lock;
  75         struct intr_config_hook config_intrhook;
  76         device_t owner;
  77         uint32_t last_rca;
  78 };
  79
  80 /*
  81  * Per-card data
  82  */
  83 struct mmc_ivars {
  84         uint32_t raw_cid[4];    /* Raw bits of the CID */
  85         uint32_t raw_csd[4];    /* Raw bits of the CSD */
  86         uint32_t raw_scr[2];    /* Raw bits of the SCR */
  87         uint8_t raw_ext_csd[512];       /* Raw bits of the EXT_CSD */
  88         uint32_t raw_sd_status[16];     /* Raw bits of the SD_STATUS */
  89         uint16_t rca;
  90         enum mmc_card_mode mode;
  91         struct mmc_cid cid;     /* cid decoded */
  92         struct mmc_csd csd;     /* csd decoded */
  93         struct mmc_scr scr;     /* scr decoded */
  94         struct mmc_sd_status sd_status; /* SD_STATUS decoded */
  95         u_char read_only;       /* True when the device is read-only */
  96         u_char bus_width;       /* Bus width to use */
  97         u_char timing;          /* Bus timing support */
  98         u_char high_cap;        /* High Capacity card (block addressed) */
  99         uint32_t sec_count;     /* Card capacity in 512byte blocks */
 100         uint32_t tran_speed;    /* Max speed in normal mode */
 101         uint32_t hs_tran_speed; /* Max speed in high speed mode */
 102         uint32_t erase_sector;  /* Card native erase sector size */
 103 };
 104
 105 #define CMD_RETRIES     3
 106
 107 SYSCTL_NODE(_hw, OID_AUTO, mmc, CTLFLAG_RD, NULL, "mmc driver");
 108
 109 static int mmc_debug;
 110 SYSCTL_INT(_hw_mmc, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW, &mmc_debug, 0, "Debug level");
 111
 112 /* bus entry points */
 113 static int mmc_probe(device_t dev);
 114 static int mmc_attach(device_t dev);
 115 static int mmc_detach(device_t dev);
 116 static int mmc_suspend(device_t dev);
 117 static int mmc_resume(device_t dev);
 118
 119 #define MMC_LOCK(_sc)           lockmgr(&(_sc)->sc_lock, LK_EXCLUSIVE)
 120 #define MMC_UNLOCK(_sc)         lockmgr(&(_sc)->sc_lock, LK_RELEASE)
 121 #define MMC_LOCK_INIT(_sc)      lockinit(&(_sc)->sc_lock, "mmc", 0, LK_CANRECURSE)
 122 #define MMC_LOCK_DESTROY(_sc)   lockuninit(&(_sc)->sc_lock);
 123 #define MMC_ASSERT_LOCKED(_sc)  KKASSERT(lockstatus(&(_sc)->sc_lock, curthread) != 0);
 124 #define MMC_ASSERT_UNLOCKED(_sc) KKASSERT(lockstatus(&(_sc)->sc_lock, curthread) == 0);
 125
 126 static int mmc_calculate_clock(struct mmc_softc *sc);
 127 static void mmc_delayed_attach(void *);
 128 static void mmc_power_down(struct mmc_softc *sc);
 129 static int mmc_wait_for_cmd(struct mmc_softc *sc, struct mmc_command *cmd,
 130     int retries);
 131 static int mmc_wait_for_command(struct mmc_softc *sc, uint32_t opcode,
 132     uint32_t arg, uint32_t flags, uint32_t *resp, int retries);
 133 static int mmc_select_card(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca);
 134 static int mmc_set_card_bus_width(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, int width);
 135 static int mmc_app_send_scr(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, uint32_t *rawscr);
 136 static void mmc_app_decode_scr(uint32_t *raw_scr, struct mmc_scr *scr);
 137 static int mmc_send_ext_csd(struct mmc_softc *sc, uint8_t *rawextcsd);
 138 static void mmc_scan(struct mmc_softc *sc);
 139 static int mmc_delete_cards(struct mmc_softc *sc);
 140
 141 static void
 142 mmc_ms_delay(int ms)
 143 {
 144         DELAY(1000 * ms);       /* XXX BAD */
 145 }
 146
 147 static int
 148 mmc_probe(device_t dev)
 149 {
 150
 151         device_set_desc(dev, "MMC/SD bus");
 152         return (0);
 153 }
 154
 155 static int
 156 mmc_attach(device_t dev)
 157 {
 158         struct mmc_softc *sc;
 159
 160         sc = device_get_softc(dev);
 161         sc->dev = dev;
 162         MMC_LOCK_INIT(sc);
 163
 164         /* We'll probe and attach our children later, but before / mount */
 165         sc->config_intrhook.ich_func = mmc_delayed_attach;
 166         sc->config_intrhook.ich_arg = sc;
 167         sc->config_intrhook.ich_desc = "mmc";
 168         if (config_intrhook_establish(&sc->config_intrhook) != 0)
 169                 device_printf(dev, "config_intrhook_establish failed\n");
 170         return (0);
 171 }
 172
 173 static int
 174 mmc_detach(device_t dev)
 175 {
 176         struct mmc_softc *sc = device_get_softc(dev);
 177         int err;
 178
 179         if ((err = mmc_delete_cards(sc)) != 0)
 180                 return (err);
 181         mmc_power_down(sc);
 182         MMC_LOCK_DESTROY(sc);
 183
 184         return (0);
 185 }
 186
 187 static int
 188 mmc_suspend(device_t dev)
 189 {
 190         struct mmc_softc *sc = device_get_softc(dev);
 191         int err;
 192
 193         err = bus_generic_suspend(dev);
 194         if (err)
 195                 return (err);
 196         mmc_power_down(sc);
 197         return (0);
 198 }
 199
 200 static int
 201 mmc_resume(device_t dev)
 202 {
 203         struct mmc_softc *sc = device_get_softc(dev);
 204
 205         mmc_scan(sc);
 206         return (bus_generic_resume(dev));
 207 }
 208
 209 static int
 210 mmc_acquire_bus(device_t busdev, device_t dev)
 211 {
 212         struct mmc_softc *sc;
 213         struct mmc_ivars *ivar;
 214         int err;
 215         int rca;
 216
 217         err = MMCBR_ACQUIRE_HOST(device_get_parent(busdev), busdev);
 218         if (err)
 219                 return (err);
 220         sc = device_get_softc(busdev);
 221         MMC_LOCK(sc);
 222         if (sc->owner)
 223                 panic("mmc: host bridge didn't seralize us.");
 224         sc->owner = dev;
 225         MMC_UNLOCK(sc);
 226
 227         if (busdev != dev) {
 228                 /*
 229                  * Keep track of the last rca that we've selected.  If
 230                  * we're asked to do it again, don't.  We never
 231                  * unselect unless the bus code itself wants the mmc
 232                  * bus, and constantly reselecting causes problems.
 233                  */
 234                 rca = mmc_get_rca(dev);
 235                 if (sc->last_rca != rca) {
 236                         mmc_select_card(sc, rca);
 237                         sc->last_rca = rca;
 238                         /* Prepare bus width for the new card. */
 239                         ivar = device_get_ivars(dev);
 240                         if (bootverbose || mmc_debug) {
 241                                 device_printf(busdev,
 242                                     "setting bus width to %d bits\n",
 243                                     (ivar->bus_width == bus_width_4) ? 4 :
 244                                     (ivar->bus_width == bus_width_8) ? 8 : 1);
 245                         }
 246                         mmc_set_card_bus_width(sc, rca, ivar->bus_width);
 247                         mmcbr_set_bus_width(busdev, ivar->bus_width);
 248                         mmcbr_update_ios(busdev);
 249                 }
 250         } else {
 251                 /*
 252                  * If there's a card selected, stand down.
 253                  */
 254                 if (sc->last_rca != 0) {
 255                         mmc_select_card(sc, 0);
 256                         sc->last_rca = 0;
 257                 }
 258         }
 259
 260         return (0);
 261 }
 262
 263 static int
 264 mmc_release_bus(device_t busdev, device_t dev)
 265 {
 266         struct mmc_softc *sc;
 267         int err;
 268
 269         sc = device_get_softc(busdev);
 270
 271         MMC_LOCK(sc);
 272         if (!sc->owner)
 273                 panic("mmc: releasing unowned bus.");
 274         if (sc->owner != dev)
 275                 panic("mmc: you don't own the bus.  game over.");
 276         MMC_UNLOCK(sc);
 277         err = MMCBR_RELEASE_HOST(device_get_parent(busdev), busdev);
 278         if (err)
 279                 return (err);
 280         MMC_LOCK(sc);
 281         sc->owner = NULL;
 282         MMC_UNLOCK(sc);
 283         return (0);
 284 }
 285
 286 static uint32_t
 287 mmc_select_vdd(struct mmc_softc *sc, uint32_t ocr)
 288 {
 289
 290         return (ocr & MMC_OCR_VOLTAGE);
 291 }
 292
 293 static int
 294 mmc_highest_voltage(uint32_t ocr)
 295 {
 296         int i;
 297
 298         for (i = 30; i >= 0; i--)
 299                 if (ocr & (1 << i))
 300                         return (i);
 301         return (-1);
 302 }
 303
 304 static void
 305 mmc_wakeup(struct mmc_request *req)
 306 {
 307         struct mmc_softc *sc;
 308
 309         sc = (struct mmc_softc *)req->done_data;
 310         MMC_LOCK(sc);
 311         req->flags |= MMC_REQ_DONE;
 312         MMC_UNLOCK(sc);
 313         wakeup(req);
 314 }
 315
 316 static int
 317 mmc_wait_for_req(struct mmc_softc *sc, struct mmc_request *req)
 318 {
 319
 320         req->done = mmc_wakeup;
 321         req->done_data = sc;
 322         if (mmc_debug > 1) {
 323                 device_printf(sc->dev, "REQUEST: CMD%d arg %#x flags %#x",
 324                     req->cmd->opcode, req->cmd->arg, req->cmd->flags);
 325                 if (req->cmd->data) {
 326                         kprintf(" data %d\n", (int)req->cmd->data->len);
 327                 } else
 328                         kprintf("\n");
 329         }
 330         MMCBR_REQUEST(device_get_parent(sc->dev), sc->dev, req);
 331         MMC_LOCK(sc);
 332         while ((req->flags & MMC_REQ_DONE) == 0)
 333                 lksleep(req, &sc->sc_lock, 0, "mmcreq", 0);
 334         MMC_UNLOCK(sc);
 335         if (mmc_debug > 2 || (mmc_debug > 1 && req->cmd->error))
 336                 device_printf(sc->dev, "RESULT: %d\n", req->cmd->error);
 337         return (0);
 338 }
 339
 340 static int
 341 mmc_wait_for_request(device_t brdev, device_t reqdev, struct mmc_request *req)
 342 {
 343         struct mmc_softc *sc = device_get_softc(brdev);
 344
 345         return (mmc_wait_for_req(sc, req));
 346 }
 347
 348 static int
 349 mmc_wait_for_cmd(struct mmc_softc *sc, struct mmc_command *cmd, int retries)
 350 {
 351         struct mmc_request mreq;
 352
 353         memset(&mreq, 0, sizeof(mreq));
 354         memset(cmd->resp, 0, sizeof(cmd->resp));
 355         cmd->retries = retries;
 356         mreq.cmd = cmd;
 357         mmc_wait_for_req(sc, &mreq);
 358         return (cmd->error);
 359 }
 360
 361 static int
 362 mmc_wait_for_app_cmd(struct mmc_softc *sc, uint32_t rca,
 363     struct mmc_command *cmd, int retries)
 364 {
 365         struct mmc_command appcmd;
 366         int err = MMC_ERR_NONE, i;
 367
 368         for (i = 0; i <= retries; i++) {
 369                 appcmd.opcode = MMC_APP_CMD;
 370                 appcmd.arg = rca << 16;
 371                 appcmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;
 372                 appcmd.data = NULL;
 373                 mmc_wait_for_cmd(sc, &appcmd, 0);
 374                 err = appcmd.error;
 375                 if (err != MMC_ERR_NONE)
 376                         continue;
 377                 if (!(appcmd.resp[0] & R1_APP_CMD))
 378                         return MMC_ERR_FAILED;
 379                 mmc_wait_for_cmd(sc, cmd, 0);
 380                 err = cmd->error;
 381                 if (err == MMC_ERR_NONE)
 382                         break;
 383         }
 384         return (err);
 385 }
 386
 387 static int
 388 mmc_wait_for_command(struct mmc_softc *sc, uint32_t opcode,
 389     uint32_t arg, uint32_t flags, uint32_t *resp, int retries)
 390 {
 391         struct mmc_command cmd;
 392         int err;
 393
 394         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 395         cmd.opcode = opcode;
 396         cmd.arg = arg;
 397         cmd.flags = flags;
 398         cmd.data = NULL;
 399         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, retries);
 400         if (err)
 401                 return (err);
 402         if (cmd.error)
 403                 return (cmd.error);
 404         if (resp) {
 405                 if (flags & MMC_RSP_136)
 406                         memcpy(resp, cmd.resp, 4 * sizeof(uint32_t));
 407                 else
 408                         *resp = cmd.resp[0];
 409         }
 410         return (0);
 411 }
 412
 413 static void
 414 mmc_idle_cards(struct mmc_softc *sc)
 415 {
 416         device_t dev;
 417         struct mmc_command cmd;
 418
 419         dev = sc->dev;
 420         mmcbr_set_chip_select(dev, cs_high);
 421         mmcbr_update_ios(dev);
 422         mmc_ms_delay(1);
 423
 424         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 425         cmd.opcode = MMC_GO_IDLE_STATE;
 426         cmd.arg = 0;
 427         cmd.flags = MMC_RSP_NONE | MMC_CMD_BC;
 428         cmd.data = NULL;
 429         mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 430         mmc_ms_delay(1);
 431
 432         mmcbr_set_chip_select(dev, cs_dontcare);
 433         mmcbr_update_ios(dev);
 434         mmc_ms_delay(1);
 435 }
 436
 437 static int
 438 mmc_send_app_op_cond(struct mmc_softc *sc, uint32_t ocr, uint32_t *rocr)
 439 {
 440         struct mmc_command cmd;
 441         int err = MMC_ERR_NONE, i;
 442
 443         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 444         cmd.opcode = ACMD_SD_SEND_OP_COND;
 445         cmd.arg = ocr;
 446         cmd.flags = MMC_RSP_R3 | MMC_CMD_BCR;
 447         cmd.data = NULL;
 448
 449         for (i = 0; i < 100; i++) {
 450                 err = mmc_wait_for_app_cmd(sc, 0, &cmd, CMD_RETRIES);
 451                 if (err != MMC_ERR_NONE)
 452                         break;
 453                 if ((cmd.resp[0] & MMC_OCR_CARD_BUSY) ||
 454                     (ocr & MMC_OCR_VOLTAGE) == 0)
 455                         break;
 456                 err = MMC_ERR_TIMEOUT;
 457                 mmc_ms_delay(10);
 458         }
 459         if (rocr && err == MMC_ERR_NONE)
 460                 *rocr = cmd.resp[0];
 461         return (err);
 462 }
 463
 464 static int
 465 mmc_send_op_cond(struct mmc_softc *sc, uint32_t ocr, uint32_t *rocr)
 466 {
 467         struct mmc_command cmd;
 468         int err = MMC_ERR_NONE, i;
 469
 470         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 471         cmd.opcode = MMC_SEND_OP_COND;
 472         cmd.arg = ocr;
 473         cmd.flags = MMC_RSP_R3 | MMC_CMD_BCR;
 474         cmd.data = NULL;
 475
 476         for (i = 0; i < 100; i++) {
 477                 err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, CMD_RETRIES);
 478                 if (err != MMC_ERR_NONE)
 479                         break;
 480                 if ((cmd.resp[0] & MMC_OCR_CARD_BUSY) ||
 481                     (ocr & MMC_OCR_VOLTAGE) == 0)
 482                         break;
 483                 err = MMC_ERR_TIMEOUT;
 484                 mmc_ms_delay(10);
 485         }
 486         if (rocr && err == MMC_ERR_NONE)
 487                 *rocr = cmd.resp[0];
 488         return (err);
 489 }
 490
 491 static int
 492 mmc_send_if_cond(struct mmc_softc *sc, uint8_t vhs)
 493 {
 494         struct mmc_command cmd;
 495         int err;
 496
 497         memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 498         cmd.opcode = SD_SEND_IF_COND;
 499         cmd.arg = (vhs << 8) + 0xAA;
 500         cmd.flags = MMC_RSP_R7 | MMC_CMD_BCR;
 501         cmd.data = NULL;
 502
 503         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, CMD_RETRIES);
 504         return (err);
 505 }
 506
 507 static void
 508 mmc_power_up(struct mmc_softc *sc)
 509 {
 510         device_t dev;
 511
 512         dev = sc->dev;
 513         mmcbr_set_vdd(dev, mmc_highest_voltage(mmcbr_get_host_ocr(dev)));
 514         mmcbr_set_bus_mode(dev, opendrain);
 515         mmcbr_set_chip_select(dev, cs_dontcare);
 516         mmcbr_set_bus_width(dev, bus_width_1);
 517         mmcbr_set_power_mode(dev, power_up);
 518         mmcbr_set_clock(dev, 0);
 519         mmcbr_update_ios(dev);
 520         mmc_ms_delay(1);
 521
 522         mmcbr_set_clock(dev, mmcbr_get_f_min(sc->dev));
 523         mmcbr_set_timing(dev, bus_timing_normal);
 524         mmcbr_set_power_mode(dev, power_on);
 525         mmcbr_update_ios(dev);
 526         mmc_ms_delay(2);
 527 }
 528
 529 static void
 530 mmc_power_down(struct mmc_softc *sc)
 531 {
 532         device_t dev = sc->dev;
 533
 534         mmcbr_set_bus_mode(dev, opendrain);
 535         mmcbr_set_chip_select(dev, cs_dontcare);
 536         mmcbr_set_bus_width(dev, bus_width_1);
 537         mmcbr_set_power_mode(dev, power_off);
 538         mmcbr_set_clock(dev, 0);
 539         mmcbr_set_timing(dev, bus_timing_normal);
 540         mmcbr_update_ios(dev);
 541 }
 542
 543 static int
 544 mmc_select_card(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca)
 545 {
 546         int flags;
 547
 548         flags = (rca ? MMC_RSP_R1B : MMC_RSP_NONE) | MMC_CMD_AC;
 549         return (mmc_wait_for_command(sc, MMC_SELECT_CARD, (uint32_t)rca << 16,
 550             flags, NULL, CMD_RETRIES));
 551 }
 552
 553 static int
 554 mmc_switch(struct mmc_softc *sc, uint8_t set, uint8_t index, uint8_t value)
 555 {
 556         struct mmc_command cmd;
 557         int err;
 558
 559         cmd.opcode = MMC_SWITCH_FUNC;
 560         cmd.arg = (MMC_SWITCH_FUNC_WR << 24) |
 561             (index << 16) |
 562             (value << 8) |
 563             set;
 564         cmd.flags = MMC_RSP_R1B | MMC_CMD_AC;
 565         cmd.data = NULL;
 566         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 567         return (err);
 568 }
 569
 570 static int
 571 mmc_sd_switch(struct mmc_softc *sc, uint8_t mode, uint8_t grp, uint8_t value,
 572     uint8_t *res)
 573 {
 574         int err;
 575         struct mmc_command cmd;
 576         struct mmc_data data;
 577
 578         memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
 579         memset(&data, 0, sizeof(struct mmc_data));
 580         memset(res, 0, 64);
 581
 582         cmd.opcode = SD_SWITCH_FUNC;
 583         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 584         cmd.arg = mode << 31;                   /* 0 - check, 1 - set */
 585         cmd.arg |= 0x00FFFFFF;
 586         cmd.arg &= ~(0xF << (grp * 4));
 587         cmd.arg |= value << (grp * 4);
 588         cmd.data = &data;
 589
 590         data.data = res;
 591         data.len = 64;
 592         data.flags = MMC_DATA_READ;
 593
 594         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, CMD_RETRIES);
 595         return (err);
 596 }
 597
 598 static int
 599 mmc_set_card_bus_width(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, int width)
 600 {
 601         struct mmc_command cmd;
 602         int err;
 603         uint8_t value;
 604
 605         if (mmcbr_get_mode(sc->dev) == mode_sd) {
 606                 memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
 607                 cmd.opcode = ACMD_SET_BUS_WIDTH;
 608                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;
 609                 switch (width) {
 610                 case bus_width_1:
 611                         cmd.arg = SD_BUS_WIDTH_1;
 612                         break;
 613                 case bus_width_4:
 614                         cmd.arg = SD_BUS_WIDTH_4;
 615                         break;
 616                 default:
 617                         return (MMC_ERR_INVALID);
 618                 }
 619                 err = mmc_wait_for_app_cmd(sc, rca, &cmd, CMD_RETRIES);
 620         } else {
 621                 switch (width) {
 622                 case bus_width_1:
 623                         value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_1;
 624                         break;
 625                 case bus_width_4:
 626                         value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_4;
 627                         break;
 628                 case bus_width_8:
 629                         value = EXT_CSD_BUS_WIDTH_8;
 630                         break;
 631                 default:
 632                         return (MMC_ERR_INVALID);
 633                 }
 634                 err = mmc_switch(sc, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL, EXT_CSD_BUS_WIDTH,
 635                     value);
 636         }
 637         return (err);
 638 }
 639
 640 static int
 641 mmc_set_timing(struct mmc_softc *sc, int timing)
 642 {
 643         int err;
 644         uint8_t value;
 645         u_char switch_res[64];
 646
 647         switch (timing) {
 648         case bus_timing_normal:
 649                 value = 0;
 650                 break;
 651         case bus_timing_hs:
 652                 value = 1;
 653                 break;
 654         default:
 655                 return (MMC_ERR_INVALID);
 656         }
 657         if (mmcbr_get_mode(sc->dev) == mode_sd)
 658                 err = mmc_sd_switch(sc, SD_SWITCH_MODE_SET, SD_SWITCH_GROUP1,
 659                     value, switch_res);
 660         else
 661                 err = mmc_switch(sc, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
 662                     EXT_CSD_HS_TIMING, value);
 663         return (err);
 664 }
 665
 666 static int
 667 mmc_test_bus_width(struct mmc_softc *sc)
 668 {
 669         struct mmc_command cmd;
 670         struct mmc_data data;
 671         int err;
 672         uint8_t buf[8];
 673         uint8_t p8[8] =   { 0x55, 0xAA, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };
 674         uint8_t p8ok[8] = { 0xAA, 0x55, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };
 675         uint8_t p4[4] =   { 0x5A, 0x00, 0x00, 0x00, };
 676         uint8_t p4ok[4] = { 0xA5, 0x00, 0x00, 0x00, };
 677
 678         if (mmcbr_get_caps(sc->dev) & MMC_CAP_8_BIT_DATA) {
 679                 mmcbr_set_bus_width(sc->dev, bus_width_8);
 680                 mmcbr_update_ios(sc->dev);
 681
 682                 cmd.opcode = MMC_BUSTEST_W;
 683                 cmd.arg = 0;
 684                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 685                 cmd.data = &data;
 686
 687                 data.data = p8;
 688                 data.len = 8;
 689                 data.flags = MMC_DATA_WRITE;
 690                 mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 691
 692                 cmd.opcode = MMC_BUSTEST_R;
 693                 cmd.arg = 0;
 694                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 695                 cmd.data = &data;
 696
 697                 data.data = buf;
 698                 data.len = 8;
 699                 data.flags = MMC_DATA_READ;
 700                 err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 701
 702                 mmcbr_set_bus_width(sc->dev, bus_width_1);
 703                 mmcbr_update_ios(sc->dev);
 704
 705                 if (err == MMC_ERR_NONE && memcmp(buf, p8ok, 8) == 0)
 706                         return (bus_width_8);
 707         }
 708
 709         if (mmcbr_get_caps(sc->dev) & MMC_CAP_4_BIT_DATA) {
 710                 mmcbr_set_bus_width(sc->dev, bus_width_4);
 711                 mmcbr_update_ios(sc->dev);
 712
 713                 cmd.opcode = MMC_BUSTEST_W;
 714                 cmd.arg = 0;
 715                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 716                 cmd.data = &data;
 717
 718                 data.data = p4;
 719                 data.len = 4;
 720                 data.flags = MMC_DATA_WRITE;
 721                 mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 722
 723                 cmd.opcode = MMC_BUSTEST_R;
 724                 cmd.arg = 0;
 725                 cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 726                 cmd.data = &data;
 727
 728                 data.data = buf;
 729                 data.len = 4;
 730                 data.flags = MMC_DATA_READ;
 731                 err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 732
 733                 mmcbr_set_bus_width(sc->dev, bus_width_1);
 734                 mmcbr_update_ios(sc->dev);
 735
 736                 if (err == MMC_ERR_NONE && memcmp(buf, p4ok, 4) == 0)
 737                         return (bus_width_4);
 738         }
 739         return (bus_width_1);
 740 }
 741
 742 static uint32_t
 743 mmc_get_bits(uint32_t *bits, int bit_len, int start, int size)
 744 {
 745         const int i = (bit_len / 32) - (start / 32) - 1;
 746         const int shift = start & 31;
 747         uint32_t retval = bits[i] >> shift;
 748         if (size + shift > 32)
 749                 retval |= bits[i - 1] << (32 - shift);
 750         return (retval & ((1 << size) - 1));
 751 }
 752
 753 static void
 754 mmc_decode_cid_sd(uint32_t *raw_cid, struct mmc_cid *cid)
 755 {
 756         int i;
 757
 758         /* There's no version info, so we take it on faith */
 759         memset(cid, 0, sizeof(*cid));
 760         cid->mid = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 120, 8);
 761         cid->oid = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 104, 16);
 762         for (i = 0; i < 5; i++)
 763                 cid->pnm[i] = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 96 - i * 8, 8);
 764         cid->pnm[5] = 0;
 765         cid->prv = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 56, 8);
 766         cid->psn = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 24, 32);
 767         cid->mdt_year = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 12, 8) + 2000;
 768         cid->mdt_month = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 8, 4);
 769 }
 770
 771 static void
 772 mmc_decode_cid_mmc(uint32_t *raw_cid, struct mmc_cid *cid)
 773 {
 774         int i;
 775
 776         /* There's no version info, so we take it on faith */
 777         memset(cid, 0, sizeof(*cid));
 778         cid->mid = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 120, 8);
 779         cid->oid = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 104, 8);
 780         for (i = 0; i < 6; i++)
 781                 cid->pnm[i] = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 96 - i * 8, 8);
 782         cid->pnm[6] = 0;
 783         cid->prv = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 48, 8);
 784         cid->psn = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 16, 32);
 785         cid->mdt_month = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 12, 4);
 786         cid->mdt_year = mmc_get_bits(raw_cid, 128, 8, 4) + 1997;
 787 }
 788
 789 static const int exp[8] = {
 790         1, 10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000, 10000000
 791 };
 792 static const int mant[16] = {
 793         10, 12, 13, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80
 794 };
 795 static const int cur_min[8] = {
 796         500, 1000, 5000, 10000, 25000, 35000, 60000, 100000
 797 };
 798 static const int cur_max[8] = {
 799         1000, 5000, 10000, 25000, 35000, 45000, 800000, 200000
 800 };
 801
 802 static void
 803 mmc_decode_csd_sd(uint32_t *raw_csd, struct mmc_csd *csd)
 804 {
 805         int v;
 806         int m;
 807         int e;
 808
 809         memset(csd, 0, sizeof(*csd));
 810         csd->csd_structure = v = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 126, 2);
 811         if (v == 0) {
 812                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 115, 4);
 813                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 112, 3);
 814                 csd->tacc = exp[e] * mant[m] + 9 / 10;
 815                 csd->nsac = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 104, 8) * 100;
 816                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 99, 4);
 817                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 96, 3);
 818                 csd->tran_speed = exp[e] * 10000 * mant[m];
 819                 csd->ccc = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 84, 12);
 820                 csd->read_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 80, 4);
 821                 csd->read_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 79, 1);
 822                 csd->write_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 78, 1);
 823                 csd->read_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 77, 1);
 824                 csd->dsr_imp = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 76, 1);
 825                 csd->vdd_r_curr_min = cur_min[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 59, 3)];
 826                 csd->vdd_r_curr_max = cur_max[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 56, 3)];
 827                 csd->vdd_w_curr_min = cur_min[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 53, 3)];
 828                 csd->vdd_w_curr_max = cur_max[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 50, 3)];
 829                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 62, 12);
 830                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 47, 3);
 831                 csd->capacity = ((1 + m) << (e + 2)) * csd->read_bl_len;
 832                 csd->erase_blk_en = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 46, 1);
 833                 csd->erase_sector = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 39, 7) + 1;
 834                 csd->wp_grp_size = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 32, 7);
 835                 csd->wp_grp_enable = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 31, 1);
 836                 csd->r2w_factor = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 26, 3);
 837                 csd->write_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 22, 4);
 838                 csd->write_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 21, 1);
 839         } else if (v == 1) {
 840                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 115, 4);
 841                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 112, 3);
 842                 csd->tacc = exp[e] * mant[m] + 9 / 10;
 843                 csd->nsac = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 104, 8) * 100;
 844                 m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 99, 4);
 845                 e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 96, 3);
 846                 csd->tran_speed = exp[e] * 10000 * mant[m];
 847                 csd->ccc = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 84, 12);
 848                 csd->read_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 80, 4);
 849                 csd->read_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 79, 1);
 850                 csd->write_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 78, 1);
 851                 csd->read_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 77, 1);
 852                 csd->dsr_imp = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 76, 1);
 853                 csd->capacity = ((uint64_t)mmc_get_bits(raw_csd, 128, 48, 22) + 1) *
 854                     512 * 1024;
 855                 csd->erase_blk_en = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 46, 1);
 856                 csd->erase_sector = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 39, 7) + 1;
 857                 csd->wp_grp_size = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 32, 7);
 858                 csd->wp_grp_enable = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 31, 1);
 859                 csd->r2w_factor = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 26, 3);
 860                 csd->write_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 22, 4);
 861                 csd->write_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 21, 1);
 862         } else
 863                 panic("unknown SD CSD version");
 864 }
 865
 866 static void
 867 mmc_decode_csd_mmc(uint32_t *raw_csd, struct mmc_csd *csd)
 868 {
 869         int m;
 870         int e;
 871
 872         memset(csd, 0, sizeof(*csd));
 873         csd->csd_structure = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 126, 2);
 874         csd->spec_vers = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 122, 4);
 875         m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 115, 4);
 876         e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 112, 3);
 877         csd->tacc = exp[e] * mant[m] + 9 / 10;
 878         csd->nsac = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 104, 8) * 100;
 879         m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 99, 4);
 880         e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 96, 3);
 881         csd->tran_speed = exp[e] * 10000 * mant[m];
 882         csd->ccc = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 84, 12);
 883         csd->read_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 80, 4);
 884         csd->read_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 79, 1);
 885         csd->write_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 78, 1);
 886         csd->read_blk_misalign = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 77, 1);
 887         csd->dsr_imp = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 76, 1);
 888         csd->vdd_r_curr_min = cur_min[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 59, 3)];
 889         csd->vdd_r_curr_max = cur_max[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 56, 3)];
 890         csd->vdd_w_curr_min = cur_min[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 53, 3)];
 891         csd->vdd_w_curr_max = cur_max[mmc_get_bits(raw_csd, 128, 50, 3)];
 892         m = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 62, 12);
 893         e = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 47, 3);
 894         csd->capacity = ((1 + m) << (e + 2)) * csd->read_bl_len;
 895         csd->erase_blk_en = 0;
 896         csd->erase_sector = (mmc_get_bits(raw_csd, 128, 42, 5) + 1) *
 897             (mmc_get_bits(raw_csd, 128, 37, 5) + 1);
 898         csd->wp_grp_size = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 32, 5);
 899         csd->wp_grp_enable = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 31, 1);
 900         csd->r2w_factor = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 26, 3);
 901         csd->write_bl_len = 1 << mmc_get_bits(raw_csd, 128, 22, 4);
 902         csd->write_bl_partial = mmc_get_bits(raw_csd, 128, 21, 1);
 903 }
 904
 905 static void
 906 mmc_app_decode_scr(uint32_t *raw_scr, struct mmc_scr *scr)
 907 {
 908         unsigned int scr_struct;
 909
 910         memset(scr, 0, sizeof(*scr));
 911
 912         scr_struct = mmc_get_bits(raw_scr, 64, 60, 4);
 913         if (scr_struct != 0) {
 914                 kprintf("Unrecognised SCR structure version %d\n",
 915                     scr_struct);
 916                 return;
 917         }
 918         scr->sda_vsn = mmc_get_bits(raw_scr, 64, 56, 4);
 919         scr->bus_widths = mmc_get_bits(raw_scr, 64, 48, 4);
 920 }
 921
 922 static void
 923 mmc_app_decode_sd_status(uint32_t *raw_sd_status,
 924     struct mmc_sd_status *sd_status)
 925 {
 926
 927         memset(sd_status, 0, sizeof(*sd_status));
 928
 929         sd_status->bus_width = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 510, 2);
 930         sd_status->secured_mode = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 509, 1);
 931         sd_status->card_type = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 480, 16);
 932         sd_status->prot_area = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 448, 12);
 933         sd_status->speed_class = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 440, 8);
 934         sd_status->perf_move = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 432, 8);
 935         sd_status->au_size = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 428, 4);
 936         sd_status->erase_size = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 408, 16);
 937         sd_status->erase_timeout = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 402, 6);
 938         sd_status->erase_offset = mmc_get_bits(raw_sd_status, 512, 400, 2);
 939 }
 940
 941 static int
 942 mmc_all_send_cid(struct mmc_softc *sc, uint32_t *rawcid)
 943 {
 944         struct mmc_command cmd;
 945         int err;
 946
 947         cmd.opcode = MMC_ALL_SEND_CID;
 948         cmd.arg = 0;
 949         cmd.flags = MMC_RSP_R2 | MMC_CMD_BCR;
 950         cmd.data = NULL;
 951         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 952         memcpy(rawcid, cmd.resp, 4 * sizeof(uint32_t));
 953         return (err);
 954 }
 955
 956 static int
 957 mmc_send_csd(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, uint32_t *rawcid)
 958 {
 959         struct mmc_command cmd;
 960         int err;
 961
 962         cmd.opcode = MMC_SEND_CSD;
 963         cmd.arg = rca << 16;
 964         cmd.flags = MMC_RSP_R2 | MMC_CMD_BCR;
 965         cmd.data = NULL;
 966         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
 967         memcpy(rawcid, cmd.resp, 4 * sizeof(uint32_t));
 968         return (err);
 969 }
 970
 971 static int
 972 mmc_app_send_scr(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, uint32_t *rawscr)
 973 {
 974         int err;
 975         struct mmc_command cmd;
 976         struct mmc_data data;
 977
 978         memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
 979         memset(&data, 0, sizeof(struct mmc_data));
 980
 981         memset(rawscr, 0, 8);
 982         cmd.opcode = ACMD_SEND_SCR;
 983         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
 984         cmd.arg = 0;
 985         cmd.data = &data;
 986
 987         data.data = rawscr;
 988         data.len = 8;
 989         data.flags = MMC_DATA_READ;
 990
 991         err = mmc_wait_for_app_cmd(sc, rca, &cmd, CMD_RETRIES);
 992         rawscr[0] = be32toh(rawscr[0]);
 993         rawscr[1] = be32toh(rawscr[1]);
 994         return (err);
 995 }
 996
 997 static int
 998 mmc_send_ext_csd(struct mmc_softc *sc, uint8_t *rawextcsd)
 999 {
1000         int err;
1001         struct mmc_command cmd;
1002         struct mmc_data data;
1003
1004         memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
1005         memset(&data, 0, sizeof(struct mmc_data));
1006
1007         memset(rawextcsd, 0, 512);
1008         cmd.opcode = MMC_SEND_EXT_CSD;
1009         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
1010         cmd.arg = 0;
1011         cmd.data = &data;
1012
1013         data.data = rawextcsd;
1014         data.len = 512;
1015         data.flags = MMC_DATA_READ;
1016
1017         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, CMD_RETRIES);
1018         return (err);
1019 }
1020
1021 static int
1022 mmc_app_sd_status(struct mmc_softc *sc, uint16_t rca, uint32_t *rawsdstatus)
1023 {
1024         int err, i;
1025         struct mmc_command cmd;
1026         struct mmc_data data;
1027
1028         memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
1029         memset(&data, 0, sizeof(struct mmc_data));
1030
1031         memset(rawsdstatus, 0, 64);
1032         cmd.opcode = ACMD_SD_STATUS;
1033         cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;
1034         cmd.arg = 0;
1035         cmd.data = &data;
1036
1037         data.data = rawsdstatus;
1038         data.len = 64;
1039         data.flags = MMC_DATA_READ;
1040
1041         err = mmc_wait_for_app_cmd(sc, rca, &cmd, CMD_RETRIES);
1042         for (i = 0; i < 16; i++)
1043             rawsdstatus[i] = be32toh(rawsdstatus[i]);
1044         return (err);
1045 }
1046
1047 static int
1048 mmc_set_relative_addr(struct mmc_softc *sc, uint16_t resp)
1049 {
1050         struct mmc_command cmd;
1051         int err;
1052
1053         cmd.opcode = MMC_SET_RELATIVE_ADDR;
1054         cmd.arg = resp << 16;
1055         cmd.flags = MMC_RSP_R6 | MMC_CMD_BCR;
1056         cmd.data = NULL;
1057         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
1058         return (err);
1059 }
1060
1061 static int
1062 mmc_send_relative_addr(struct mmc_softc *sc, uint32_t *resp)
1063 {
1064         struct mmc_command cmd;
1065         int err;
1066
1067         cmd.opcode = SD_SEND_RELATIVE_ADDR;
1068         cmd.arg = 0;
1069         cmd.flags = MMC_RSP_R6 | MMC_CMD_BCR;
1070         cmd.data = NULL;
1071         err = mmc_wait_for_cmd(sc, &cmd, 0);
1072         *resp = cmd.resp[0];
1073         return (err);
1074 }
1075
1076 static void
1077 mmc_log_card(device_t dev, struct mmc_ivars *ivar, int newcard)
1078 {
1079         device_printf(dev, "Card at relative address %d%s:\n",
1080             ivar->rca, newcard ? " added" : "");
1081         device_printf(dev, " card: %s%s (0x%x/0x%x/\"%s\" rev %d.%d "
1082             "m/d %02d.%04d s/n %08x)\n",
1083             ivar->mode == mode_sd ? "SD" : "MMC",
1084             ivar->high_cap ? " High Capacity" : "",
1085             ivar->cid.mid, ivar->cid.oid,
1086             ivar->cid.pnm, ivar->cid.prv >> 4, ivar->cid.prv & 0x0f,
1087             ivar->cid.mdt_month, ivar->cid.mdt_year, ivar->cid.psn);
1088         device_printf(dev, " bus: %ubit, %uMHz%s\n",
1089             (ivar->bus_width == bus_width_1 ? 1 :
1090             (ivar->bus_width == bus_width_4 ? 4 : 8)),
1091             (ivar->timing == bus_timing_hs ?
1092                 ivar->hs_tran_speed : ivar->tran_speed) / 1000000,
1093             ivar->timing == bus_timing_hs ? ", high speed timing" : "");
1094         device_printf(dev, " memory: %u blocks, erase sector %u blocks%s\n",
1095             ivar->sec_count, ivar->erase_sector,
1096             ivar->read_only ? ", read-only" : "");
1097 }
1098
1099 static void
1100 mmc_discover_cards(struct mmc_softc *sc)
1101 {
1102         struct mmc_ivars *ivar = NULL;
1103         device_t *devlist;
1104         int err, i, devcount, newcard;
1105         uint32_t raw_cid[4];
1106         uint32_t resp, sec_count;
1107         device_t child;
1108         uint16_t rca = 2;
1109         u_char switch_res[64];
1110
1111         if (bootverbose || mmc_debug)
1112                 device_printf(sc->dev, "Probing cards\n");
1113         while (1) {
1114                 err = mmc_all_send_cid(sc, raw_cid);
1115                 if (err == MMC_ERR_TIMEOUT)
1116                         break;
1117                 if (err != MMC_ERR_NONE) {
1118                         device_printf(sc->dev, "Error reading CID %d\n", err);
1119                         break;
1120                 }
1121                 newcard = 1;
1122                 if ((err = device_get_children(sc->dev, &devlist, &devcount)) != 0)
1123                         return;
1124                 for (i = 0; i < devcount; i++) {
1125                         ivar = device_get_ivars(devlist[i]);
1126                         if (memcmp(ivar->raw_cid, raw_cid, sizeof(raw_cid)) == 0) {
1127                                 newcard = 0;
1128                                 break;
1129                         }
1130                 }
1131                 kfree(devlist, M_TEMP);
1132                 if (bootverbose || mmc_debug) {
1133                         device_printf(sc->dev, "%sard detected (CID %08x%08x%08x%08x)\n",
1134                             newcard ? "New c" : "C",
1135                             raw_cid[0], raw_cid[1], raw_cid[2], raw_cid[3]);
1136                 }
1137                 if (newcard) {
1138                         ivar = kmalloc(sizeof(struct mmc_ivars), M_DEVBUF,
1139                             M_WAITOK | M_ZERO);
1140                         memcpy(ivar->raw_cid, raw_cid, sizeof(raw_cid));
1141                 }
1142                 if (mmcbr_get_ro(sc->dev))
1143                         ivar->read_only = 1;
1144                 ivar->bus_width = bus_width_1;
1145                 ivar->timing = bus_timing_normal;
1146                 ivar->mode = mmcbr_get_mode(sc->dev);
1147                 if (ivar->mode == mode_sd) {
1148                         mmc_decode_cid_sd(ivar->raw_cid, &ivar->cid);
1149                         mmc_send_relative_addr(sc, &resp);
1150                         ivar->rca = resp >> 16;
1151                         /* Get card CSD. */
1152                         mmc_send_csd(sc, ivar->rca, ivar->raw_csd);
1153                         mmc_decode_csd_sd(ivar->raw_csd, &ivar->csd);
1154                         ivar->sec_count = ivar->csd.capacity / MMC_SECTOR_SIZE;
1155                         if (ivar->csd.csd_structure > 0)
1156                                 ivar->high_cap = 1;
1157                         ivar->tran_speed = ivar->csd.tran_speed;
1158                         ivar->erase_sector = ivar->csd.erase_sector *
1159                             ivar->csd.write_bl_len / MMC_SECTOR_SIZE;
1160                         /* Get card SCR. Card must be selected to fetch it. */
1161                         mmc_select_card(sc, ivar->rca);
1162                         mmc_app_send_scr(sc, ivar->rca, ivar->raw_scr);
1163                         mmc_app_decode_scr(ivar->raw_scr, &ivar->scr);
1164                         /* Get card switch capabilities (command class 10). */
1165                         if ((ivar->scr.sda_vsn >= 1) &&
1166                             (ivar->csd.ccc & (1<<10))) {
1167                                 mmc_sd_switch(sc, SD_SWITCH_MODE_CHECK,
1168                                     SD_SWITCH_GROUP1, SD_SWITCH_NOCHANGE,
1169                                     switch_res);
1170                                 if (switch_res[13] & 2) {
1171                                         ivar->timing = bus_timing_hs;
1172                                         ivar->hs_tran_speed = SD_MAX_HS;
1173                                 }
1174                         }
1175                         mmc_app_sd_status(sc, ivar->rca, ivar->raw_sd_status);
1176                         mmc_app_decode_sd_status(ivar->raw_sd_status,
1177                             &ivar->sd_status);
1178                         if (ivar->sd_status.au_size != 0) {
1179                                 ivar->erase_sector =
1180                                     16 << ivar->sd_status.au_size;
1181                         }
1182                         mmc_select_card(sc, 0);
1183                         /* Find max supported bus width. */
1184                         if ((mmcbr_get_caps(sc->dev) & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
1185                             (ivar->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4))
1186                                 ivar->bus_width = bus_width_4;
1187                         if (bootverbose || mmc_debug)
1188                                 mmc_log_card(sc->dev, ivar, newcard);
1189                         if (newcard) {
1190                                 /* Add device. */
1191                                 child = device_add_child(sc->dev, NULL, -1);
1192                                 device_set_ivars(child, ivar);
1193                         }
1194                         return;
1195                 }
1196                 mmc_decode_cid_mmc(ivar->raw_cid, &ivar->cid);
1197                 ivar->rca = rca++;
1198                 mmc_set_relative_addr(sc, ivar->rca);
1199                 /* Get card CSD. */
1200                 mmc_send_csd(sc, ivar->rca, ivar->raw_csd);
1201                 mmc_decode_csd_mmc(ivar->raw_csd, &ivar->csd);
1202                 ivar->sec_count = ivar->csd.capacity / MMC_SECTOR_SIZE;
1203                 ivar->tran_speed = ivar->csd.tran_speed;
1204                 ivar->erase_sector = ivar->csd.erase_sector *
1205                     ivar->csd.write_bl_len / MMC_SECTOR_SIZE;
1206                 /* Only MMC >= 4.x cards support EXT_CSD. */
1207                 if (ivar->csd.spec_vers >= 4) {
1208                         /* Card must be selected to fetch EXT_CSD. */
1209                         mmc_select_card(sc, ivar->rca);
1210                         mmc_send_ext_csd(sc, ivar->raw_ext_csd);
1211                         /* Handle extended capacity from EXT_CSD */
1212                         sec_count = ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_SEC_CNT] +
1213                             (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_SEC_CNT + 1] << 8) +
1214                             (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_SEC_CNT + 2] << 16) +
1215                             (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_SEC_CNT + 3] << 24);
1216                         if (sec_count != 0) {
1217                                 ivar->sec_count = sec_count;
1218                                 ivar->high_cap = 1;
1219                         }
1220                         /* Get card speed in high speed mode. */
1221                         ivar->timing = bus_timing_hs;
1222                         if (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE]
1223                             & EXT_CSD_CARD_TYPE_52)
1224                                 ivar->hs_tran_speed = MMC_TYPE_52_MAX_HS;
1225                         else if (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_CARD_TYPE]
1226                             & EXT_CSD_CARD_TYPE_26)
1227                                 ivar->hs_tran_speed = MMC_TYPE_26_MAX_HS;
1228                         else
1229                                 ivar->hs_tran_speed = ivar->tran_speed;
1230                         /* Find max supported bus width. */
1231                         ivar->bus_width = mmc_test_bus_width(sc);
1232                         mmc_select_card(sc, 0);
1233                         /* Handle HC erase sector size. */
1234                         if (ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_ERASE_GRP_SIZE] != 0) {
1235                                 ivar->erase_sector = 1024 *
1236                                     ivar->raw_ext_csd[EXT_CSD_ERASE_GRP_SIZE];
1237                                 mmc_switch(sc, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL,
1238                                     EXT_CSD_ERASE_GRP_DEF, 1);
1239                         }
1240                 } else {
1241                         ivar->bus_width = bus_width_1;
1242                         ivar->timing = bus_timing_normal;
1243                 }
1244                 if (bootverbose || mmc_debug)
1245                         mmc_log_card(sc->dev, ivar, newcard);
1246                 if (newcard) {
1247                         /* Add device. */
1248                         child = device_add_child(sc->dev, NULL, -1);
1249                         device_set_ivars(child, ivar);
1250                 }
1251         }
1252 }
1253
1254 static void
1255 mmc_rescan_cards(struct mmc_softc *sc)
1256 {
1257         struct mmc_ivars *ivar = NULL;
1258         device_t *devlist;
1259         int err, i, devcount;
1260
1261         if ((err = device_get_children(sc->dev, &devlist, &devcount)) != 0)
1262                 return;
1263         for (i = 0; i < devcount; i++) {
1264                 ivar = device_get_ivars(devlist[i]);
1265                 if (mmc_select_card(sc, ivar->rca)) {
1266                         if (bootverbose || mmc_debug)
1267                                 device_printf(sc->dev, "Card at relative address %d lost.\n",
1268                                     ivar->rca);
1269                         device_delete_child(sc->dev, devlist[i]);
1270                         kfree(ivar, M_DEVBUF);
1271                 }
1272         }
1273         kfree(devlist, M_TEMP);
1274         mmc_select_card(sc, 0);
1275 }
1276
1277 static int
1278 mmc_delete_cards(struct mmc_softc *sc)
1279 {
1280         struct mmc_ivars *ivar;
1281         device_t *devlist;
1282         int err, i, devcount;
1283
1284         if ((err = device_get_children(sc->dev, &devlist, &devcount)) != 0)
1285                 return (err);
1286         for (i = 0; i < devcount; i++) {
1287                 ivar = device_get_ivars(devlist[i]);
1288                 if (bootverbose || mmc_debug)
1289                         device_printf(sc->dev, "Card at relative address %d deleted.\n",
1290                             ivar->rca);
1291                 device_delete_child(sc->dev, devlist[i]);
1292                 kfree(ivar, M_DEVBUF);
1293         }
1294         kfree(devlist, M_TEMP);
1295         return (0);
1296 }
1297
1298 static void
1299 mmc_go_discovery(struct mmc_softc *sc)
1300 {
1301         uint32_t ocr;
1302         device_t dev;
1303         int err;
1304
1305         dev = sc->dev;
1306         if (mmcbr_get_power_mode(dev) != power_on) {
1307                 /*
1308                  * First, try SD modes
1309                  */
1310                 mmcbr_set_mode(dev, mode_sd);
1311                 mmc_power_up(sc);
1312                 mmcbr_set_bus_mode(dev, pushpull);
1313                 if (bootverbose || mmc_debug)
1314                         device_printf(sc->dev, "Probing bus\n");
1315                 mmc_idle_cards(sc);
1316                 err = mmc_send_if_cond(sc, 1);
1317                 if ((bootverbose || mmc_debug) && err == 0)
1318                         device_printf(sc->dev, "SD 2.0 interface conditions: OK\n");
1319                 if (mmc_send_app_op_cond(sc, err ? 0 : MMC_OCR_CCS, &ocr) !=
1320                     MMC_ERR_NONE) {
1321                         if (bootverbose || mmc_debug)
1322                                 device_printf(sc->dev, "SD probe: failed\n");
1323                         /*
1324                          * Failed, try MMC
1325                          */
1326                         mmcbr_set_mode(dev, mode_mmc);
1327                         if (mmc_send_op_cond(sc, 0, &ocr) != MMC_ERR_NONE) {
1328                                 if (bootverbose || mmc_debug)
1329                                         device_printf(sc->dev, "MMC probe: failed\n");
1330                                 ocr = 0; /* Failed both, powerdown. */
1331                         } else if (bootverbose || mmc_debug)
1332                                 device_printf(sc->dev,
1333                                     "MMC probe: OK (OCR: 0x%08x)\n", ocr);
1334                 } else if (bootverbose || mmc_debug)
1335                         device_printf(sc->dev, "SD probe: OK (OCR: 0x%08x)\n", ocr);
1336
1337                 mmcbr_set_ocr(dev, mmc_select_vdd(sc, ocr));
1338                 if (mmcbr_get_ocr(dev) != 0)
1339                         mmc_idle_cards(sc);
1340         } else {
1341                 mmcbr_set_bus_mode(dev, opendrain);
1342                 mmcbr_set_clock(dev, mmcbr_get_f_min(dev));
1343                 mmcbr_update_ios(dev);
1344                 /* XXX recompute vdd based on new cards? */
1345         }
1346         /*
1347          * Make sure that we have a mutually agreeable voltage to at least
1348          * one card on the bus.
1349          */
1350         if (bootverbose || mmc_debug)
1351                 device_printf(sc->dev, "Current OCR: 0x%08x\n", mmcbr_get_ocr(dev));
1352         if (mmcbr_get_ocr(dev) == 0) {
1353                 mmc_delete_cards(sc);
1354                 mmc_power_down(sc);
1355                 return;
1356         }
1357         /*
1358          * Reselect the cards after we've idled them above.
1359          */
1360         if (mmcbr_get_mode(dev) == mode_sd) {
1361                 err = mmc_send_if_cond(sc, 1);
1362                 mmc_send_app_op_cond(sc,
1363                     (err ? 0 : MMC_OCR_CCS) | mmcbr_get_ocr(dev), NULL);
1364         } else
1365                 mmc_send_op_cond(sc, mmcbr_get_ocr(dev), NULL);
1366         mmc_discover_cards(sc);
1367         mmc_rescan_cards(sc);
1368
1369         mmcbr_set_bus_mode(dev, pushpull);
1370         mmcbr_update_ios(dev);
1371         mmc_calculate_clock(sc);
1372         bus_generic_attach(dev);
1373 /*      mmc_update_children_sysctl(dev);*/
1374 }
1375
1376 static int
1377 mmc_calculate_clock(struct mmc_softc *sc)
1378 {
1379         int max_dtr, max_hs_dtr, max_timing;
1380         int nkid, i, f_max;
1381         device_t *kids;
1382         struct mmc_ivars *ivar;
1383
1384         f_max = mmcbr_get_f_max(sc->dev);
1385         max_dtr = max_hs_dtr = f_max;
1386         if ((mmcbr_get_caps(sc->dev) & MMC_CAP_HSPEED))
1387                 max_timing = bus_timing_hs;
1388         else
1389                 max_timing = bus_timing_normal;
1390         if (device_get_children(sc->dev, &kids, &nkid) != 0)
1391                 panic("can't get children");
1392         for (i = 0; i < nkid; i++) {
1393                 ivar = device_get_ivars(kids[i]);
1394                 if (ivar->timing < max_timing)
1395                         max_timing = ivar->timing;
1396                 if (ivar->tran_speed < max_dtr)
1397                         max_dtr = ivar->tran_speed;
1398                 if (ivar->hs_tran_speed < max_hs_dtr)
1399                         max_hs_dtr = ivar->hs_tran_speed;
1400         }
1401         for (i = 0; i < nkid; i++) {
1402                 ivar = device_get_ivars(kids[i]);
1403                 if (ivar->timing == bus_timing_normal)
1404                         continue;
1405                 mmc_select_card(sc, ivar->rca);
1406                 mmc_set_timing(sc, max_timing);
1407         }
1408         mmc_select_card(sc, 0);
1409         kfree(kids, M_TEMP);
1410         if (max_timing == bus_timing_hs)
1411                 max_dtr = max_hs_dtr;
1412         if (bootverbose || mmc_debug) {
1413                 device_printf(sc->dev,
1414                     "setting transfer rate to %d.%03dMHz%s\n",
1415                     max_dtr / 1000000, (max_dtr / 1000) % 1000,
1416                     max_timing == bus_timing_hs ? " (high speed timing)" : "");
1417         }
1418         mmcbr_set_timing(sc->dev, max_timing);
1419         mmcbr_set_clock(sc->dev, max_dtr);
1420         mmcbr_update_ios(sc->dev);
1421         return max_dtr;
1422 }
1423
1424 static void
1425 mmc_scan(struct mmc_softc *sc)
1426 {
1427         device_t dev = sc->dev;
1428
1429         mmc_acquire_bus(dev, dev);
1430         mmc_go_discovery(sc);
1431         mmc_release_bus(dev, dev);
1432 }
1433
1434 static int
1435 mmc_read_ivar(device_t bus, device_t child, int which, uintptr_t *result)
1436 {
1437         struct mmc_ivars *ivar = device_get_ivars(child);
1438
1439         switch (which) {
1440         default:
1441                 return (EINVAL);
1442         case MMC_IVAR_DSR_IMP:
1443                 *(int *)result = ivar->csd.dsr_imp;
1444                 break;
1445         case MMC_IVAR_MEDIA_SIZE:
1446                 *(off_t *)result = ivar->sec_count;
1447                 break;
1448         case MMC_IVAR_RCA:
1449                 *(int *)result = ivar->rca;
1450                 break;
1451         case MMC_IVAR_SECTOR_SIZE:
1452                 *(int *)result = MMC_SECTOR_SIZE;
1453                 break;
1454         case MMC_IVAR_TRAN_SPEED:
1455                 *(int *)result = mmcbr_get_clock(bus);
1456                 break;
1457         case MMC_IVAR_READ_ONLY:
1458                 *(int *)result = ivar->read_only;
1459                 break;
1460         case MMC_IVAR_HIGH_CAP:
1461                 *(int *)result = ivar->high_cap;
1462                 break;
1463         case MMC_IVAR_CARD_TYPE:
1464                 *(int *)result = ivar->mode;
1465                 break;
1466         case MMC_IVAR_BUS_WIDTH:
1467                 *(int *)result = ivar->bus_width;
1468                 break;
1469         case MMC_IVAR_ERASE_SECTOR:
1470                 *(int *)result = ivar->erase_sector;
1471                 break;
1472         case MMC_IVAR_MAX_DATA:
1473                 *(int *)result = mmcbr_get_max_data(bus);
1474                 break;
1475         }
1476         return (0);
1477 }
1478
1479 static int
1480 mmc_write_ivar(device_t bus, device_t child, int which, uintptr_t value)
1481 {
1482         /*
1483          * None are writable ATM
1484          */
1485         return (EINVAL);
1486 }
1487
1488
1489 static void
1490 mmc_delayed_attach(void *xsc)
1491 {
1492         struct mmc_softc *sc = xsc;
1493
1494         mmc_scan(sc);
1495         config_intrhook_disestablish(&sc->config_intrhook);
1496 }
1497
1498 static device_method_t mmc_methods[] = {
1499         /* device_if */
1500         DEVMETHOD(device_probe, mmc_probe),
1501         DEVMETHOD(device_attach, mmc_attach),
1502         DEVMETHOD(device_detach, mmc_detach),
1503         DEVMETHOD(device_suspend, mmc_suspend),
1504         DEVMETHOD(device_resume, mmc_resume),
1505
1506         /* Bus interface */
1507         DEVMETHOD(bus_read_ivar, mmc_read_ivar),
1508         DEVMETHOD(bus_write_ivar, mmc_write_ivar),
1509
1510         /* MMC Bus interface */
1511         DEVMETHOD(mmcbus_wait_for_request, mmc_wait_for_request),
1512         DEVMETHOD(mmcbus_acquire_bus, mmc_acquire_bus),
1513         DEVMETHOD(mmcbus_release_bus, mmc_release_bus),
1514
1515         DEVMETHOD_END
1516 };
1517
1518 static driver_t mmc_driver = {
1519         "mmc",
1520         mmc_methods,
1521         sizeof(struct mmc_softc),
1522 };
1523 static devclass_t mmc_devclass;
1524
1525
1526 DRIVER_MODULE(mmc, sdhci, mmc_driver, mmc_devclass, NULL, NULL);