/*      $NetBSD: fd.c,v 1.104 2023/10/14 08:05:26 andvar Exp $ */

/*
* Copyright (c) 1994 Christian E. Hopps
* Copyright (c) 1996 Ezra Story
* All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
* 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
*    must display the following acknowledgement:
*      This product includes software developed by Christian E. Hopps.
*      This product includes software developed by Ezra Story.
* 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
*    derived from this software without specific prior written permission
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
* IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
* OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
* IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
* INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
* NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
* DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
* THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
* (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
* THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: fd.c,v 1.104 2023/10/14 08:05:26 andvar Exp $");

#include <sys/param.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/callout.h>
#include <sys/kernel.h>
#include <sys/malloc.h>
#include <sys/buf.h>
#include <sys/bufq.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/fcntl.h>
#include <sys/disklabel.h>
#include <sys/disk.h>
#include <sys/dkbad.h>
#include <sys/proc.h>
#include <sys/conf.h>

#include <machine/cpu.h>
#include <amiga/amiga/device.h>
#include <amiga/amiga/custom.h>
#include <amiga/amiga/cia.h>
#include <amiga/amiga/cc.h>

#include "locators.h"

enum fdc_bits { FDB_CHANGED = 2, FDB_PROTECT, FDB_CYLZERO, FDB_READY };
/*
* partitions in fd represent different format floppies
* partition a is 0 etc..
*/
enum fd_parttypes {
       FDAMIGAPART = 0,
       FDMSDOSPART,
       FDMAXPARTS
};

#define FDBBSIZE        (8192)
#define FDSBSIZE        (8192)

#define FDUNIT(dev)     DISKUNIT(dev)
#define FDPART(dev)     DISKPART(dev)
#define FDMAKEDEV(m, u, p)      MAKEDISKDEV((m), (u), (p))

/* that's nice, but we don't want to always use this as an amiga drive
bunghole :-) */
#define FDNHEADS        (2)     /* amiga drives always have 2 heads */
#define FDSECSIZE       (512)   /* amiga drives always have 512 byte sectors */
#define FDSECLWORDS     (128)

#define FDSETTLEDELAY   (18000) /* usec delay after seeking after switch dir */
#define FDSTEPDELAY     (3500)  /* usec delay after stepping */
#define FDPRESIDEDELAY  (1000)  /* usec delay before writing can occur */
#define FDWRITEDELAY    (1300)  /* usec delay after write */

#define FDSTEPOUT       (1)     /* decrease track step */
#define FDSTEPIN        (0)     /* increase track step */

#define FDCUNITMASK     (0x78)  /* mask for all units (bits 6-3) */

#define FDRETRIES       (2)     /* default number of retries */
#define FDMAXUNITS      (4)     /* maximum number of supported units */

#define DISKLEN_READ    (0)     /* fake mask for reading */
#define DISKLEN_WRITE   (1 << 14)       /* bit for writing */
#define DISKLEN_DMAEN   (1 << 15)       /* DMA go */
#define DMABUFSZ ((DISKLEN_WRITE - 1) * 2)      /* largest DMA possible */

#define FDMFMSYNC       (0x4489)
#define FDMFMID         (0x5554)
#define FDMFMDATA       (0x5545)
#define FDMFMGAP1       (0x9254)
#define FDMFMGAP2       (0xAAAA)
#define FDMFMGAP3       (0x9254)
#define CRC16POLY       (0x1021) /* (x^16) + x^12 + x^5 + x^0 */

/*
* Msdos-type MFM encode/decode
*/
static u_char msdecode[128];
static u_char msencode[16] =
{
   0x2a, 0x29, 0x24, 0x25, 0x12, 0x11, 0x14, 0x15,
   0x4a, 0x49, 0x44, 0x45, 0x52, 0x51, 0x54, 0x55
};
static u_short mscrctab[256];

/*
 5554    aaaa    aaaa    aaa5    2aa4    4452    aa51
         00      00      03      02      ac      0d
*/

/*
* floppy device type
*/
struct fdtype {
       u_int driveid;          /* drive identification (from drive) */
       u_int ncylinders;       /* number of cylinders on drive */
       u_int amiga_nsectors;   /* number of sectors per amiga track */
       u_int msdos_nsectors;   /* number of sectors per msdos track */
       u_int nreadw;           /* number of words (short) read per track */
       u_int nwritew;          /* number of words (short) written per track */
       u_int gap;              /* track gap size in long words */
       const u_int precomp[2]; /* 1st and 2nd precomp values */
       const char *desc;       /* description of drive type (useq) */
};

/*
* floppy disk device data
*/
struct fd_softc {
       device_t sc_dev;        /* generic device info; must come first */
       struct disk dkdev;      /* generic disk info */
       struct bufq_state *bufq;/* queue pending I/O operations */
       struct buf curbuf;      /* state of current I/O operation */
       struct callout calibrate_ch;
       struct callout motor_ch;
       struct fdtype *type;
       void *cachep;           /* cached track data (write through) */
       int cachetrk;           /* cached track -1 for none */
       int hwunit;             /* unit for amiga controlling hw */
       int unitmask;           /* mask for cia select deselect */
       int pstepdir;           /* previous step direction */
       int curcyl;             /* current curcyl head positioned on */
       int flags;              /* misc flags */
       int wlabel;
       int stepdelay;          /* useq to delay after seek user settable */
       int nsectors;           /* number of sectors per track */
       int openpart;           /* which partition [ab] == [12] is open */
       short retries;          /* number of times to retry failed io */
       short retried;          /* number of times current io retried */
       int bytespersec;        /* number of bytes per sector */
};

/* fd_softc->flags */
#define FDF_MOTORON     (0x01)  /* motor is running */
#define FDF_MOTOROFF    (0x02)  /* motor is waiting to be turned off */
#define FDF_WMOTOROFF   (0x04)  /* unit wants a wakeup after off */
#define FDF_DIRTY       (0x08)  /* track cache needs write */
#define FDF_WRITEWAIT   (0x10)  /* need to head select delay on next setpos */
#define FDF_HAVELABEL   (0x20)  /* label is valid */
#define FDF_JUSTFLUSH   (0x40)  /* don't bother caching track. */
#define FDF_NOTRACK0    (0x80)  /* was not able to recalibrate drive */

int fdc_wantwakeup;
int fdc_side;
void  *fdc_dmap;
struct fd_softc *fdc_indma;
int fdc_dmalen;
int fdc_dmawrite;

struct fdcargs {
       struct fdtype *type;
       int unit;
};

int     fdcmatch(device_t, cfdata_t, void *);
void    fdcattach(device_t, device_t, void *);
int     fdcprint(void *, const char *);
int     fdmatch(device_t, cfdata_t, void *);
void    fdattach(device_t, device_t, void *);

void    fdintr(int);
void    fdidxintr(void);
int     fdloaddisk(struct fd_softc *);
void    fdgetdefaultlabel(struct fd_softc *, struct disklabel *, int);
int     fdgetdisklabel(struct fd_softc *, dev_t);
int     fdsetdisklabel(struct fd_softc *, struct disklabel *);
int     fdputdisklabel(struct fd_softc *, dev_t);
struct  fdtype * fdcgetfdtype(int);
void    fdmotoroff(void *);
void    fdsetpos(struct fd_softc *, int, int);
void    fdselunit(struct fd_softc *);
void    fdstart(struct fd_softc *);
void    fdcont(struct fd_softc *);
void    fddmastart(struct fd_softc *, int);
void    fdcalibrate(void *);
void    fddmadone(struct fd_softc *, int);
void    fddone(struct fd_softc *);
void    fdfindwork(int);
void    fdminphys(struct buf *);
void    fdcachetoraw(struct fd_softc *);
void    amcachetoraw(struct fd_softc *);
int     amrawtocache(struct fd_softc *);
u_long  *fdfindsync(u_long *, u_long *);
int     fdrawtocache(struct fd_softc *);
void    mscachetoraw(struct fd_softc *);
int     msrawtocache(struct fd_softc *);
u_long  *mfmblkencode(u_long *, u_long *, u_long *, int);
u_long  *mfmblkdecode(u_long *, u_long *, u_long *, int);
u_short *msblkdecode(u_short *, u_char *, int);
u_short *msblkencode(u_short *, u_char *, int, u_short *);

/*
* read size is (nsectors + 1) * mfm secsize + gap bytes + 2 shorts
* write size is nsectors * mfm secsize + gap bytes + 3 shorts
* the extra shorts are to deal with a DMA hw bug in the controller
* they are probably too much (I believe the bug is 1 short on write and
* 3 bits on read) but there is no need to be cheap here.
*/
#define MAXTRKSZ (22 * FDSECSIZE)
struct fdtype fdtype[] = {
       { 0x00000000, 80, 11, 9, 7358, 6815, 414, { 80, 161 }, "3.5dd" },
       { 0x55555555, 40, 11, 9, 7358, 6815, 414, { 80, 161 }, "5.25dd" },
       { 0xAAAAAAAA, 80, 22, 18, 14716, 13630, 828, { 80, 161 }, "3.5hd" }
};
int nfdtype = __arraycount(fdtype);

CFATTACH_DECL_NEW(fd, sizeof(struct fd_softc),
   fdmatch, fdattach, NULL, NULL);

extern struct cfdriver fd_cd;

dev_type_open(fdopen);
dev_type_close(fdclose);
dev_type_read(fdread);
dev_type_write(fdwrite);
dev_type_ioctl(fdioctl);
dev_type_strategy(fdstrategy);

const struct bdevsw fd_bdevsw = {
       .d_open = fdopen,
       .d_close = fdclose,
       .d_strategy = fdstrategy,
       .d_ioctl = fdioctl,
       .d_dump = nodump,
       .d_psize = nosize,
       .d_discard = nodiscard,
       .d_flag = D_DISK
};

const struct cdevsw fd_cdevsw = {
       .d_open = fdopen,
       .d_close = fdclose,
       .d_read = fdread,
       .d_write = fdwrite,
       .d_ioctl = fdioctl,
       .d_stop = nostop,
       .d_tty = notty,
       .d_poll = nopoll,
       .d_mmap = nommap,
       .d_kqfilter = nokqfilter,
       .d_discard = nodiscard,
       .d_flag = D_DISK
};

struct dkdriver fddkdriver = {
       .d_strategy = fdstrategy
};

CFATTACH_DECL_NEW(fdc, 0,
   fdcmatch, fdcattach, NULL, NULL);

/*
* all hw access through macros, this helps to hide the active low
* properties
*/

#define FDUNITMASK(unit)        (1 << (3 + (unit)))

/*
* select units using mask
*/
#define FDSELECT(um)    do { ciab.prb &= ~(um); } while (0)

/*
* deselect units using mask
*/
#define FDDESELECT(um)  do { ciab.prb |= (um); delay(1); } while (0)

/*
* test hw condition bits
*/
#define FDTESTC(bit)    ((ciaa.pra & (1 << (bit))) == 0)

/*
* set motor for select units, true motor on else off
*/
#define FDSETMOTOR(on)  do { \
       if (on) ciab.prb &= ~CIAB_PRB_MTR; else ciab.prb |= CIAB_PRB_MTR; \
       } while (0)

/*
* set head for select units
*/
#define FDSETHEAD(head) do { \
       if (head) ciab.prb &= ~CIAB_PRB_SIDE; else ciab.prb |= CIAB_PRB_SIDE; \
       delay(1); } while (0)

/*
* select direction, true towards spindle else outwards
*/
#define FDSETDIR(in)    do { \
       if (in) ciab.prb &= ~CIAB_PRB_DIR; else ciab.prb |= CIAB_PRB_DIR; \
       delay(1); } while (0)

/*
* step the selected units
*/
#define FDSTEP  do { \
   ciab.prb &= ~CIAB_PRB_STEP; ciab.prb |= CIAB_PRB_STEP; \
   } while (0)

#define FDDMASTART(len, towrite)        do { \
   int dmasz = (len) | ((towrite) ? DISKLEN_WRITE : 0) | DISKLEN_DMAEN; \
   custom.dsklen = dmasz; custom.dsklen = dmasz; } while (0)

#define FDDMASTOP       do { custom.dsklen = 0; } while (0)


int
fdcmatch(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
{
       static int fdc_matched = 0;

       /* Allow only once instance. */
       if (matchname("fdc", aux) == 0 || fdc_matched)
               return(0);
       if ((fdc_dmap = alloc_chipmem(DMABUFSZ)) == NULL) {
               printf("fdc: unable to allocate DMA buffer\n");
               return(0);
       }

       fdc_matched = 1;
       return(1);
}

void
fdcattach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct fdcargs args;

       printf(": dmabuf pa 0x%x", (unsigned)kvtop(fdc_dmap));
       printf(": dmabuf ka %p\n", fdc_dmap);
       args.unit = 0;
       args.type = fdcgetfdtype(args.unit);

       fdc_side = -1;
       config_found(self, &args, fdcprint, CFARGS_NONE);
       for (args.unit++; args.unit < FDMAXUNITS; args.unit++) {
               if ((args.type = fdcgetfdtype(args.unit)) == NULL)
                       continue;
               config_found(self, &args, fdcprint, CFARGS_NONE);
       }
}

int
fdcprint(void *aux, const char *pnp)
{
       struct fdcargs *fcp;

       fcp = aux;
       if (pnp)
               aprint_normal("fd%d at %s unit %d:", fcp->unit, pnp,
                       fcp->type->driveid);
       return(UNCONF);
}

/*ARGSUSED*/
int
fdmatch(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
{
       struct fdcargs *fdap;

       fdap = aux;
       if (cf->cf_loc[FDCCF_UNIT] == fdap->unit ||
           cf->cf_loc[FDCCF_UNIT] == FDCCF_UNIT_DEFAULT)
               return(1);

       return(0);
}

void
fdattach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct fdcargs *ap;
       struct fd_softc *sc;
       int i;

       ap = aux;
       sc = device_private(self);
       sc->sc_dev = self;

       bufq_alloc(&sc->bufq, "disksort", BUFQ_SORT_CYLINDER);
       callout_init(&sc->calibrate_ch, 0);
       callout_init(&sc->motor_ch, 0);

       sc->curcyl = sc->cachetrk = -1;
       sc->openpart = -1;
       sc->type = ap->type;
       sc->hwunit = ap->unit;
       sc->unitmask = 1 << (3 + ap->unit);
       sc->retries = FDRETRIES;
       sc->stepdelay = FDSTEPDELAY;
       sc->bytespersec = 512;
       printf(" unit %d: %s %d cyl, %d head, %d sec [%d sec], 512 bytes/sec\n",
           sc->hwunit, sc->type->desc, sc->type->ncylinders, FDNHEADS,
           sc->type->amiga_nsectors, sc->type->msdos_nsectors);

       /*
        * Initialize and attach the disk structure.
        */
       disk_init(&sc->dkdev, device_xname(sc->sc_dev), &fddkdriver);
       disk_attach(&sc->dkdev);

       /*
        * calibrate the drive
        */
       fdsetpos(sc, 0, 0);
       fdsetpos(sc, sc->type->ncylinders, 0);
       fdsetpos(sc, 0, 0);
       fdmotoroff(sc);

       /*
        * precalc msdos MFM and CRC
        */
       for (i = 0; i < 128; i++)
               msdecode[i] = 0xff;
       for (i = 0; i < 16; i++)
               msdecode[msencode[i]] = i;
       for (i = 0; i < 256; i++) {
               mscrctab[i] = (0x1021 * (i & 0xf0)) ^ (0x1021 * (i & 0x0f)) ^
                   (0x1021 * (i >> 4));
       }

       /*
        * enable disk related interrupts
        */
       custom.dmacon = DMAF_SETCLR | DMAF_MASTER | DMAF_DISK;
       custom.intena = INTF_SETCLR | INTF_DSKBLK;
       ciab.icr = CIA_ICR_FLG;
}

/*ARGSUSED*/
int
fdopen(dev_t dev, int flags, int devtype, struct lwp *l)
{
       struct fd_softc *sc;
       int wasopen, fwork, error, s;

       error = 0;

       if (FDPART(dev) >= FDMAXPARTS)
               return(ENXIO);

       if ((sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(dev))) == NULL)
               return(ENXIO);
       if (sc->flags & FDF_NOTRACK0)
               return(ENXIO);
       if (sc->cachep == NULL)
               sc->cachep = malloc(MAXTRKSZ, M_DEVBUF, M_WAITOK);

       s = splbio();
       /*
        * if we are sleeping in fdclose(); waiting for a chance to
        * shut the motor off, do a sleep here also.
        */
       while (sc->flags & FDF_WMOTOROFF)
               tsleep(fdmotoroff, PRIBIO, "fdopen", 0);

       fwork = 0;
       /*
        * if not open let user open request type, otherwise
        * ensure they are trying to open same type.
        */
       if (sc->openpart == FDPART(dev))
               wasopen = 1;
       else if (sc->openpart == -1) {
               sc->openpart = FDPART(dev);
               wasopen = 0;
       } else {
               wasopen = 1;
               error = EPERM;
               goto done;
       }

       /*
        * wait for current io to complete if any
        */
       if (fdc_indma) {
               fwork = 1;
               fdc_wantwakeup++;
               tsleep(fdopen, PRIBIO, "fdopen", 0);
       }
       if ((error = fdloaddisk(sc)) != 0)
               goto done;
       if ((error = fdgetdisklabel(sc, dev)) != 0)
               goto done;
#ifdef FDDEBUG
       printf("  open successful\n");
#endif
done:
       /*
        * if we requested that fddone()->fdfindwork() wake us, allow it to
        * complete its job now
        */
       if (fwork)
               fdfindwork(FDUNIT(dev));
       splx(s);

       /*
        * if we were not open and we marked us so reverse that.
        */
       if (error && wasopen == 0)
               sc->openpart = -1;
       return(error);
}

/*ARGSUSED*/
int
fdclose(dev_t dev, int flags, int devtype, struct lwp *l)
{
       struct fd_softc *sc;
       int s;

#ifdef FDDEBUG
       printf("fdclose()\n");
#endif
       sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(dev));
       s = splbio();
       if (sc->flags & FDF_MOTORON) {
               sc->flags |= FDF_WMOTOROFF;
               tsleep(fdmotoroff, PRIBIO, "fdclose", 0);
               sc->flags &= ~FDF_WMOTOROFF;
               wakeup(fdmotoroff);
       }
       sc->openpart = -1;
       splx(s);
       return(0);
}

int
fdioctl(dev_t dev, u_long cmd, void *addr, int flag, struct lwp *l)
{
       struct fd_softc *sc;
       int error, wlab;

       sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(dev));

       if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0)
               return(EBADF);

       error = disk_ioctl(&sc->dkdev, dev, cmd, addr, flag, l);
       if (error != EPASSTHROUGH)
               return error;

       switch (cmd) {
       case DIOCSBAD:
               return(EINVAL);
       case DIOCSRETRIES:
               if (*(int *)addr < 0)
                       return(EINVAL);
               sc->retries = *(int *)addr;
               return(0);
       case DIOCSSTEP:
               if (*(int *)addr < FDSTEPDELAY)
                       return(EINVAL);
               sc->dkdev.dk_label->d_trkseek = sc->stepdelay = *(int *)addr;
               return(0);
       case DIOCSDINFO:
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return(EBADF);
               return(fdsetdisklabel(sc, (struct disklabel *)addr));
       case DIOCWDINFO:
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return(EBADF);
               if ((error = fdsetdisklabel(sc, (struct disklabel *)addr)) != 0)
                       return(error);
               wlab = sc->wlabel;
               sc->wlabel = 1;
               error = fdputdisklabel(sc, dev);
               sc->wlabel = wlab;
               return(error);
       case DIOCWLABEL:
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return(EBADF);
               sc->wlabel = *(int *)addr;
               return(0);
       case DIOCGDEFLABEL:
               fdgetdefaultlabel(sc, (struct disklabel *)addr, FDPART(dev));
               return(0);
       default:
               return(ENOTTY);
       }
}

int
fdread(dev_t dev, struct uio *uio, int flags)
{
       return (physio(fdstrategy, NULL, dev, B_READ, fdminphys, uio));
}

int
fdwrite(dev_t dev, struct uio *uio, int flags)
{
       return (physio(fdstrategy, NULL, dev, B_WRITE, fdminphys, uio));
}


void
fdintr(int flag)
{
       int s;

       s = splbio();
       if (fdc_indma)
               fddmadone(fdc_indma, 0);
       splx(s);
}

void
fdidxintr(void)
{
       if (fdc_indma && fdc_dmalen) {
               /*
                * turn off intr and start actual dma
                */
               ciab.icr = CIA_ICR_FLG;
               FDDMASTART(fdc_dmalen, fdc_dmawrite);
               fdc_dmalen = 0;
       }
}

void
fdstrategy(struct buf *bp)
{
       struct fd_softc *sc;
       int unit, s;

       unit = FDUNIT(bp->b_dev);
       sc = getsoftc(fd_cd, unit);

#ifdef FDDEBUG
       printf("fdstrategy: %p\n", bp);
#endif
       /*
        * check for valid partition and bounds
        */
       if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0) {
               bp->b_error = EIO;
               goto done;
       }
       if (bounds_check_with_label(&sc->dkdev, bp, sc->wlabel) <= 0)
               goto done;

       /*
        * trans count of zero or bounds check indicates io is done
        * we are done.
        */
       if (bp->b_bcount == 0)
               goto done;

       bp->b_rawblkno = bp->b_blkno;

       /*
        * queue the buf and kick the low level code
        */
       s = splbio();
       bufq_put(sc->bufq, bp);
       fdstart(sc);
       splx(s);
       return;
done:
       bp->b_resid = bp->b_bcount;
       biodone(bp);
}

/*
* make sure disk is loaded and label is up-to-date.
*/
int
fdloaddisk(struct fd_softc *sc)
{
       /*
        * if diskchange is low step drive to 0 then up one then to zero.
        */
       fdselunit(sc);                  /* make sure the unit is selected */
       if (FDTESTC(FDB_CHANGED)) {
               fdsetpos(sc, 0, 0);
               sc->cachetrk = -1;              /* invalidate the cache */
               sc->flags &= ~FDF_HAVELABEL;
               fdsetpos(sc, FDNHEADS, 0);
               fdsetpos(sc, 0, 0);
               if (FDTESTC(FDB_CHANGED)) {
                       fdmotoroff(sc);
                       FDDESELECT(sc->unitmask);
                       return(ENXIO);
               }
       }
       FDDESELECT(sc->unitmask);
       fdmotoroff(sc);
       sc->type = fdcgetfdtype(sc->hwunit);
       if (sc->type == NULL)
               return(ENXIO);
       if (sc->openpart == FDMSDOSPART)
               sc->nsectors = sc->type->msdos_nsectors;
       else
               sc->nsectors = sc->type->amiga_nsectors;
       return(0);
}

void
fdgetdefaultlabel(struct fd_softc *sc, struct disklabel *lp, int part)
/* (variable part) XXX ick */
{

       memset(lp, 0, sizeof(struct disklabel));
       lp->d_secsize = FDSECSIZE;
       lp->d_ntracks = FDNHEADS;
       lp->d_ncylinders = sc->type->ncylinders;
       lp->d_nsectors = sc->nsectors;
       lp->d_secpercyl = lp->d_ntracks * lp->d_nsectors;
       lp->d_type = DKTYPE_FLOPPY;
       lp->d_secperunit = lp->d_secpercyl * lp->d_ncylinders;
       lp->d_rpm = 300;                /* good guess I suppose. */
       lp->d_interleave = 1;           /* should change when adding msdos */
       sc->stepdelay = lp->d_trkseek = FDSTEPDELAY;
       lp->d_bbsize = 0;
       lp->d_sbsize = 0;
       lp->d_partitions[part].p_size = lp->d_secperunit;
       lp->d_partitions[part].p_fstype = FS_UNUSED;
       lp->d_partitions[part].p_fsize = 1024;
       lp->d_partitions[part].p_frag = 8;
       lp->d_partitions[part].p_cpg = 2;       /* adosfs: reserved blocks */
       lp->d_npartitions = part + 1;
       lp->d_magic = lp->d_magic2 = DISKMAGIC;
       lp->d_checksum = dkcksum(lp);
}

/*
* read disk label, if present otherwise create one
* return a new label if raw part and none found, otherwise err.
*/
int
fdgetdisklabel(struct fd_softc *sc, dev_t dev)
{
       struct disklabel *lp, *dlp;
       struct cpu_disklabel *clp;
       struct buf *bp;
       int error, part;

       if (sc->flags & FDF_HAVELABEL &&
           sc->dkdev.dk_label->d_npartitions == (FDPART(dev) + 1))
               return(0);
#ifdef FDDEBUG
       printf("fdgetdisklabel()\n");
#endif
       part = FDPART(dev);
       lp = sc->dkdev.dk_label;
       clp =  sc->dkdev.dk_cpulabel;
       memset(lp, 0, sizeof(struct disklabel));
       memset(clp, 0, sizeof(struct cpu_disklabel));

       lp->d_secsize = FDSECSIZE;
       lp->d_ntracks = FDNHEADS;
       lp->d_ncylinders = sc->type->ncylinders;
       lp->d_nsectors = sc->nsectors;
       lp->d_secpercyl = lp->d_ntracks * lp->d_nsectors;
       lp->d_secperunit = lp->d_secpercyl * lp->d_ncylinders;
       lp->d_npartitions = part + 1;
       lp->d_partitions[part].p_size = lp->d_secperunit;
       lp->d_partitions[part].p_fstype = FS_UNUSED;
       lp->d_partitions[part].p_fsize = 1024;
       lp->d_partitions[part].p_frag = 8;
       lp->d_partitions[part].p_cpg = 2;       /* for adosfs: reserved blks */

       sc->flags |= FDF_HAVELABEL;

       bp = (void *)geteblk((int)lp->d_secsize);
       bp->b_dev = dev;
       bp->b_blkno = 0;
       bp->b_cylinder = 0;
       bp->b_bcount = FDSECSIZE;
       bp->b_flags |= B_READ;
       fdstrategy(bp);
       if ((error = biowait(bp)) != 0)
               goto nolabel;
       dlp = (struct disklabel *)((char*)bp->b_data + LABELOFFSET);
       if (dlp->d_magic != DISKMAGIC || dlp->d_magic2 != DISKMAGIC ||
           dkcksum(dlp)) {
               error = EINVAL;
               goto nolabel;
       }
       memcpy(lp, dlp, sizeof(struct disklabel));
       if (lp->d_trkseek > FDSTEPDELAY)
               sc->stepdelay = lp->d_trkseek;
       brelse(bp, 0);
       return(0);
nolabel:
       fdgetdefaultlabel(sc, lp, part);
       brelse(bp, 0);
       return(0);
}

/*
* set the incore copy of this units disklabel
*/
int
fdsetdisklabel(struct fd_softc *sc, struct disklabel *lp)
{
       struct disklabel *clp;
       struct partition *pp;

       /*
        * must have at least opened raw unit to fetch the
        * raw_part stuff.
        */
       if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0)
               return(EINVAL);
       clp = sc->dkdev.dk_label;
       /*
        * make sure things check out and we only have one valid
        * partition
        */
#ifdef FDDEBUG
       printf("fdsetdisklabel\n");
#endif
       if (lp->d_secsize != FDSECSIZE ||
           lp->d_nsectors != clp->d_nsectors ||
           lp->d_ntracks != FDNHEADS ||
           lp->d_ncylinders != clp->d_ncylinders ||
           lp->d_secpercyl != clp->d_secpercyl ||
           lp->d_secperunit != clp->d_secperunit ||
           lp->d_magic != DISKMAGIC ||
           lp->d_magic2 != DISKMAGIC ||
           lp->d_npartitions == 0 ||
           lp->d_npartitions > FDMAXPARTS ||
           (lp->d_partitions[0].p_offset && lp->d_partitions[1].p_offset) ||
           dkcksum(lp))
               return(EINVAL);
       /*
        * if any partitions are present make sure they
        * represent the currently open type
        */
       if ((pp = &lp->d_partitions[0])->p_size) {
               if ((pp = &lp->d_partitions[1])->p_size == 0)
                       goto done;
               else if (sc->openpart != 1)
                       return(EINVAL);
       } else if (sc->openpart != 0)
               return(EINVAL);
       /*
        * make sure selected partition is within bounds
        * XXX on the second check, its to handle a bug in
        * XXX the cluster routines as they require multiples
        * XXX of PAGE_SIZE currently
        */
       if ((pp->p_offset + pp->p_size >= lp->d_secperunit) ||
           (pp->p_frag * pp->p_fsize % PAGE_SIZE))
               return(EINVAL);
done:
       memcpy(clp, lp, sizeof(struct disklabel));
       return(0);
}

/*
* write out the incore copy of this units disklabel
*/
int
fdputdisklabel(struct fd_softc *sc, dev_t dev)
{
       struct disklabel *lp, *dlp;
       struct buf *bp;
       int error;

       if ((sc->flags & FDF_HAVELABEL) == 0)
               return(EBADF);
#ifdef FDDEBUG
       printf("fdputdisklabel\n");
#endif
       /*
        * get buf and read in sector 0
        */
       lp = sc->dkdev.dk_label;
       bp = geteblk((int)lp->d_secsize);
       bp->b_dev = FDMAKEDEV(major(dev), FDUNIT(dev), RAW_PART);
       bp->b_blkno = 0;
       bp->b_cylinder = 0;
       bp->b_bcount = FDSECSIZE;
       bp->b_flags |= B_READ;
       fdstrategy(bp);
       if ((error = biowait(bp)) != 0)
               goto done;
       /*
        * copy disklabel to buf and write it out synchronous
        */
       dlp = (struct disklabel *)((char*)bp->b_data + LABELOFFSET);
       memcpy(dlp, lp, sizeof(struct disklabel));
       bp->b_blkno = 0;
       bp->b_cylinder = 0;
       bp->b_flags &= ~(B_READ);
       bp->b_oflags &= ~(BO_DONE);
       bp->b_flags |= B_WRITE;
       fdstrategy(bp);
       error = biowait(bp);
done:
       brelse(bp, 0);
       return(error);
}

/*
* figure out drive type or NULL if none.
*/
struct fdtype *
fdcgetfdtype(int unit)
{
       struct fdtype *ftp;
       u_long id, idb;
       int cnt, umask;

       id = 0;
       umask = 1 << (3 + unit);

       FDDESELECT(FDCUNITMASK);

       FDSETMOTOR(1);
       delay(1);
       FDSELECT(umask);
       delay(1);
       FDDESELECT(umask);

       FDSETMOTOR(0);
       delay(1);
       FDSELECT(umask);
       delay(1);
       FDDESELECT(umask);

       for (idb = 0x80000000; idb; idb >>= 1) {
               FDSELECT(umask);
               delay(1);
               if (FDTESTC(FDB_READY) == 0)
                       id |= idb;
               FDDESELECT(umask);
               delay(1);
       }
#ifdef FDDEBUG
       printf("fdcgettype unit %d id 0x%lx\n", unit, id);
#endif

       for (cnt = 0, ftp = fdtype; cnt < nfdtype; ftp++, cnt++)
               if (ftp->driveid == id)
                       return(ftp);
       /*
        * 3.5dd's at unit 0 do not always return id.
        */
       if (unit == 0)
               return(fdtype);
       return(NULL);
}

/*
* turn motor off if possible otherwise mark as needed and will be done
* later.
*/
void
fdmotoroff(void *arg)
{
       struct fd_softc *sc;
       int s;

       sc = arg;
       s = splbio();

#ifdef FDDEBUG
       printf("fdmotoroff: unit %d\n", sc->hwunit);
#endif
       if ((sc->flags & FDF_MOTORON) == 0)
               goto done;
       /*
        * if we have a timeout on a DMA operation let fddmadone()
        * deal with it.
        */
       if (fdc_indma == sc) {
               fddmadone(sc, 1);
               goto done;
       }
#ifdef FDDEBUG
       printf(" motor was on, turning off\n");
#endif

       /*
        * flush cache if needed
        */
       if (sc->flags & FDF_DIRTY) {
               sc->flags |= FDF_JUSTFLUSH | FDF_MOTOROFF;
#ifdef FDDEBUG
               printf("  flushing dirty buffer first\n");
#endif
               /*
                * if DMA'ing done for now, fddone() will call us again
                */
               if (fdc_indma)
                       goto done;
               fddmastart(sc, sc->cachetrk);
               goto done;
       }

       /*
        * if controller is busy just schedule us to be called back
        */
       if (fdc_indma) {
               /*
                * someone else has the controller now
                * just set flag and let fddone() call us again.
                */
               sc->flags |= FDF_MOTOROFF;
               goto done;
       }

#ifdef FDDEBUG
       printf("  hw turning unit off\n");
#endif

       sc->flags &= ~(FDF_MOTORON | FDF_MOTOROFF);
       FDDESELECT(FDCUNITMASK);
       FDSETMOTOR(0);
       delay(1);
       FDSELECT(sc->unitmask);
       delay(4);
       FDDESELECT(sc->unitmask);
       delay(1);
       if (sc->flags & FDF_WMOTOROFF)
               wakeup(fdmotoroff);
done:
       splx(s);
}

/*
* select drive seek to track exit with motor on.
* fdsetpos(x, 0, 0) does calibrates the drive.
*/
void
fdsetpos(struct fd_softc *sc, int trk, int towrite)
{
       int nstep, sdir, ondly, ncyl, nside;

       FDDESELECT(FDCUNITMASK);
       FDSETMOTOR(1);
       delay(1);
       FDSELECT(sc->unitmask);
       delay(1);
       if ((sc->flags & FDF_MOTORON) == 0) {
               ondly = 0;
               while (FDTESTC(FDB_READY) == 0) {
                       delay(1000);
                       if (++ondly >= 1000)
                               break;
               }
       }
       sc->flags |= FDF_MOTORON;

       ncyl = trk / FDNHEADS;
       nside = trk % FDNHEADS;

       if (sc->curcyl == ncyl && fdc_side == nside)
               return;

       if (towrite)
               sc->flags |= FDF_WRITEWAIT;

#ifdef FDDEBUG
       printf("fdsetpos: cyl %d head %d towrite %d\n", trk / FDNHEADS,
           trk % FDNHEADS, towrite);
#endif
       nstep = ncyl - sc->curcyl;
       if (nstep) {
               /*
                * figure direction
                */
               if (nstep > 0 && ncyl != 0) {
                       sdir = FDSTEPIN;
                       FDSETDIR(1);
               } else {
                       nstep = -nstep;
                       sdir = FDSTEPOUT;
                       FDSETDIR(0);
               }
               if (ncyl == 0) {
                       /*
                        * either just want cylinder 0 or doing
                        * a calibrate.
                        */
                       nstep = 256;
                       while (FDTESTC(FDB_CYLZERO) == 0 && nstep--) {
                               FDSTEP;
                               delay(sc->stepdelay);
                       }
                       if (nstep < 0)
                               sc->flags |= FDF_NOTRACK0;
               } else {
                       /*
                        * step the needed amount amount.
                        */
                       while (nstep--) {
                               FDSTEP;
                               delay(sc->stepdelay);
                       }
               }
               /*
                * if switched directions
                * allow drive to settle.
                */
               if (sc->pstepdir != sdir)
                       delay(FDSETTLEDELAY);
               sc->pstepdir = sdir;
               sc->curcyl = ncyl;
       }
       if (nside == fdc_side)
               return;
       /*
        * select side
        */
       fdc_side = nside;
       FDSETHEAD(nside);
       delay(FDPRESIDEDELAY);
}

void
fdselunit(struct fd_softc *sc)
{
       FDDESELECT(FDCUNITMASK);                /* deselect all */
       FDSETMOTOR(sc->flags & FDF_MOTORON);    /* set motor to unit's state */
       delay(1);
       FDSELECT(sc->unitmask);                 /* select unit */
       delay(1);
}

/*
* process next buf on device queue.
* normal sequence of events:
* fdstart() -> fddmastart();
* fdidxintr();
* fdintr() -> fddmadone() -> fddone();
* if the track is in the cache then fdstart() will short-circuit
* to fddone() else if the track cache is dirty it will flush.  If
* the buf is not an entire track it will cache the requested track.
*/
void
fdstart(struct fd_softc *sc)
{
       int trk, error, write;
       struct buf *bp, *dp;
       int changed;

#ifdef FDDEBUG
       printf("fdstart: unit %d\n", sc->hwunit);
#endif

       /*
        * if DMA'ing just return. we must have been called from fdstrategy.
        */
       if (fdc_indma)
               return;

       /*
        * get next buf if there.
        */
       dp = &sc->curbuf;
       if ((bp = bufq_peek(sc->bufq)) == NULL) {
#ifdef FDDEBUG
               printf("  nothing to do\n");
#endif
               return;
       }

       /*
        * Mark us as busy now, in case fddone() gets called in one
        * of the cases below.
        */
       disk_busy(&sc->dkdev);

       /*
        * make sure same disk is loaded
        */
       fdselunit(sc);
       changed = FDTESTC(FDB_CHANGED);
       FDDESELECT(sc->unitmask);
       if (changed) {
               /*
                * disk missing, invalidate all future io on
                * this unit until re-open()'ed also invalidate
                * all current io
                */
printf("fdstart: disk changed\n");
#ifdef FDDEBUG
               printf("  disk was removed invalidating all io\n");
#endif
               sc->flags &= ~FDF_HAVELABEL;
               for (;;) {
                       bp = bufq_get(sc->bufq);
                       bp->b_error = EIO;
                       if (bufq_peek(sc->bufq) == NULL)
                               break;
                       biodone(bp);
               }
               /*
                * do fddone() on last buf to allow other units to start.
                */
               bufq_put(sc->bufq, bp);
               fddone(sc);
               return;
       }

       /*
        * we have a valid buf, setup our local version
        * we use this count to allow reading over multiple tracks.
        * into a single buffer
        */
       dp->b_bcount = bp->b_bcount;
       dp->b_blkno = bp->b_blkno;
       dp->b_data = bp->b_data;
       dp->b_flags = bp->b_flags;
       dp->b_resid = 0;

       if (bp->b_flags & B_READ)
               write = 0;
       else if (FDTESTC(FDB_PROTECT) == 0)
               write = 1;
       else {
               error = EPERM;
               goto done;
       }

       /*
        * figure trk given blkno
        */
       trk = bp->b_blkno / sc->nsectors;

       /*
        * check to see if same as currently cached track
        * if so we need to do no DMA read.
        */
       if (trk == sc->cachetrk) {
               fddone(sc);
               return;
       }

       /*
        * if we will be overwriting the entire cache, don't bother to
        * fetch it.
        */
       if (bp->b_bcount == (sc->nsectors * FDSECSIZE) && write &&
           bp->b_blkno % sc->nsectors == 0) {
               if (sc->flags & FDF_DIRTY)
                       sc->flags |= FDF_JUSTFLUSH;
               else {
                       sc->cachetrk = trk;
                       fddone(sc);
                       return;
               }
       }

       /*
        * start DMA read of `trk'
        */
       fddmastart(sc, trk);
       return;
done:
       bp->b_error = error;
       fddone(sc);
}

/*
* continue a started operation on next track. always begin at
* sector 0 on the next track.
*/
void
fdcont(struct fd_softc *sc)
{
       struct buf *dp, *bp;
       int trk, write;

       dp = &sc->curbuf;
       bp = bufq_peek(sc->bufq);
       dp->b_data = (char*)dp->b_data + (dp->b_bcount - bp->b_resid);
       dp->b_blkno += (dp->b_bcount - bp->b_resid) / FDSECSIZE;
       dp->b_bcount = bp->b_resid;

       /*
        * figure trk given blkno
        */
       trk = dp->b_blkno / sc->nsectors;
#ifdef DEBUG
       if (trk != sc->cachetrk + 1 || dp->b_blkno % sc->nsectors != 0)
               panic("fdcont: confused");
#endif
       if (dp->b_flags & B_READ)
               write = 0;
       else
               write = 1;
       /*
        * if we will be overwriting the entire cache, don't bother to
        * fetch it.
        */
       if (dp->b_bcount == (sc->nsectors * FDSECSIZE) && write) {
               if (sc->flags & FDF_DIRTY)
                       sc->flags |= FDF_JUSTFLUSH;
               else {
                       sc->cachetrk = trk;
                       fddone(sc);
                       return;
               }
       }
       /*
        * start DMA read of `trk'
        */
       fddmastart(sc, trk);
       return;
}

void
fddmastart(struct fd_softc *sc, int trk)
{
       int adkmask, ndmaw, write, dmatrk;

#ifdef FDDEBUG
       printf("fddmastart: unit %d cyl %d head %d", sc->hwunit,
           trk / FDNHEADS, trk % FDNHEADS);
#endif
       /*
        * flush the cached track if dirty else read requested track.
        */
       if (sc->flags & FDF_DIRTY) {
               fdcachetoraw(sc);
               ndmaw = sc->type->nwritew;
               dmatrk = sc->cachetrk;
               write = 1;
       } else {
               ndmaw = sc->type->nreadw;
               dmatrk = trk;
               write = 0;
       }

#ifdef FDDEBUG
       printf(" %s", write ? " flushing cache\n" : " loading cache\n");
#endif
       sc->cachetrk = trk;
       fdc_indma = sc;
       fdsetpos(sc, dmatrk, write);

       /*
        * setup dma stuff
        */
       if (write == 0) {
               custom.adkcon = ADKF_MSBSYNC;
               custom.adkcon = ADKF_SETCLR | ADKF_WORDSYNC | ADKF_FAST;
               custom.dsksync = FDMFMSYNC;
       } else {
               custom.adkcon = ADKF_PRECOMP1 | ADKF_PRECOMP0 | ADKF_WORDSYNC |
                   ADKF_MSBSYNC;
               adkmask = ADKF_SETCLR | ADKF_FAST | ADKF_MFMPREC;
               if (dmatrk >= sc->type->precomp[0])
                       adkmask |= ADKF_PRECOMP0;
               if (dmatrk >= sc->type->precomp[1])
                       adkmask |= ADKF_PRECOMP1;
               custom.adkcon = adkmask;
       }
       custom.dskpt = (u_char *)kvtop(fdc_dmap);

       /*
        * If writing an MSDOS track, activate disk index pulse
        * interrupt, DMA will be started in the intr routine fdidxintr()
        * Otherwise, start the DMA here.
        */
       if (write && sc->openpart == FDMSDOSPART) {
               fdc_dmalen = ndmaw;
               fdc_dmawrite = write;
               ciab.icr = CIA_ICR_IR_SC | CIA_ICR_FLG;
       } else {
               FDDMASTART(ndmaw, write);
               fdc_dmalen = 0;
       }

#ifdef FDDEBUG
       printf("  DMA started\n");
#endif
}

/*
* recalibrate the drive
*/
void
fdcalibrate(void *arg)
{
       struct fd_softc *sc;
       static int loopcnt;

       sc = arg;

       if (loopcnt == 0) {
               /*
                * seek cyl 0
                */
               fdc_indma = sc;
               sc->stepdelay += 900;
               if (sc->cachetrk > 1)
                       fdsetpos(sc, sc->cachetrk % FDNHEADS, 0);
               sc->stepdelay -= 900;
       }
       if (loopcnt++ & 1)
               fdsetpos(sc, sc->cachetrk, 0);
       else
               fdsetpos(sc, sc->cachetrk + FDNHEADS, 0);
       /*
        * trk++, trk, trk++, trk, trk++, trk, trk++, trk and DMA
        */
       if (loopcnt < 8)
               callout_reset(&sc->calibrate_ch, hz / 8, fdcalibrate, sc);
       else {
               loopcnt = 0;
               fdc_indma = NULL;
               callout_reset(&sc->motor_ch, 3 * hz / 2, fdmotoroff, sc);
               fddmastart(sc, sc->cachetrk);
       }
}

void
fddmadone(struct fd_softc *sc, int timeo)
{
#ifdef FDDEBUG
       printf("fddmadone: unit %d, timeo %d\n", sc->hwunit, timeo);
#endif
       fdc_indma = NULL;
       callout_stop(&sc->motor_ch);
       FDDMASTOP;

       /*
        * guarantee the drive has been at current head and cyl
        * for at least FDWRITEDELAY after a write.
        */
       if (sc->flags & FDF_WRITEWAIT) {
               delay(FDWRITEDELAY);
               sc->flags &= ~FDF_WRITEWAIT;
       }

       if ((sc->flags & FDF_MOTOROFF) == 0) {
               /*
                * motor runs for 1.5 seconds after last DMA
                */
               callout_reset(&sc->motor_ch, 3 * hz / 2, fdmotoroff, sc);
       }
       if (sc->flags & FDF_DIRTY) {
               /*
                * if buffer dirty, the last DMA cleaned it
                */
               sc->flags &= ~FDF_DIRTY;
               if (timeo)
                       aprint_error_dev(sc->sc_dev,
                           "write of track cache timed out.\n");
               if (sc->flags & FDF_JUSTFLUSH) {
                       sc->flags &= ~FDF_JUSTFLUSH;
                       /*
                        * we are done DMA'ing
                        */
                       fddone(sc);
                       return;
               }
               /*
                * load the cache
                */
               fddmastart(sc, sc->cachetrk);
               return;
       }
#ifdef FDDEBUG
       else if (sc->flags & FDF_MOTOROFF)
               panic("fddmadone: FDF_MOTOROFF with no FDF_DIRTY");
#endif

       /*
        * cache loaded decode it into cache buffer
        */
       if (timeo == 0 && fdrawtocache(sc) == 0)
               sc->retried = 0;
       else {
#ifdef FDDEBUG
               if (timeo)
                       aprint_debug_dev(sc->sc_dev,
                           "fddmadone: cache load timed out.\n");
#endif
               if (sc->retried >= sc->retries) {
                       sc->retried = 0;
                       sc->cachetrk = -1;
               } else {
                       sc->retried++;
                       /*
                        * this will be restarted at end of calibrate loop.
                        */
                       callout_stop(&sc->motor_ch);
                       fdcalibrate(sc);
                       return;
               }
       }
       fddone(sc);
}

void
fddone(struct fd_softc *sc)
{
       struct buf *dp, *bp;
       char *data;
       int sz;

#ifdef FDDEBUG
       printf("fddone: unit %d\n", sc->hwunit);
#endif
       /*
        * check to see if unit is just flushing the cache,
        * that is we have no io queued.
        */
       if (sc->flags & FDF_MOTOROFF)
               goto nobuf;

       dp = &sc->curbuf;
       if ((bp = bufq_peek(sc->bufq)) == NULL)
               panic ("fddone");
       /*
        * check for an error that may have occurred
        * while getting the track.
        */
       if (sc->cachetrk == -1) {
               sc->retried = 0;
               bp->b_error = EIO;
       } else if (bp->b_error == 0) {
               data = sc->cachep;
               /*
                * get offset of data in track cache and limit
                * the copy size to not exceed the cache's end.
                */
               data += (dp->b_blkno % sc->nsectors) * FDSECSIZE;
               sz = sc->nsectors - dp->b_blkno % sc->nsectors;
               sz *= FDSECSIZE;
               sz = uimin(dp->b_bcount, sz);
               if (bp->b_flags & B_READ)
                       memcpy(dp->b_data, data, sz);
               else {
                       memcpy(data, dp->b_data, sz);
                       sc->flags |= FDF_DIRTY;
               }
               bp->b_resid = dp->b_bcount - sz;
               if (bp->b_resid == 0) {
                       bp->b_error = 0;
               } else {
                       /*
                        * not done yet need to read next track
                        */
                       fdcont(sc);
                       return;
               }
       }
       /*
        * remove from queue.
        */
       (void)bufq_get(sc->bufq);

       disk_unbusy(&sc->dkdev, (bp->b_bcount - bp->b_resid),
           (bp->b_flags & B_READ));

       biodone(bp);
nobuf:
       fdfindwork(device_unit(sc->sc_dev));
}

void
fdfindwork(int unit)
{
       struct fd_softc *ssc, *sc;
       int i, last;

       /*
        * first see if we have any fdopen()'s waiting
        */
       if (fdc_wantwakeup) {
               wakeup(fdopen);
               fdc_wantwakeup--;
               return;
       }

       /*
        * start next available unit, linear search from the next unit
        * wrapping and finally this unit.
        */
       last = 0;
       ssc = NULL;
       for (i = unit + 1; last == 0; i++) {
               if (i == unit)
                       last = 1;
               if (i >= fd_cd.cd_ndevs) {
                       i = -1;
                       continue;
               }
               if ((sc = device_lookup_private(&fd_cd, i)) == NULL)
                       continue;

               /*
                * if unit has requested to be turned off
                * and it has no buf's queued do it now
                */
               if (sc->flags & FDF_MOTOROFF) {
                       if (bufq_peek(sc->bufq) == NULL)
                               fdmotoroff(sc);
                       else {
                               /*
                                * we gained a buf request while
                                * we waited, forget the motoroff
                                */
                               sc->flags &= ~FDF_MOTOROFF;
                       }
                       /*
                        * if we now have DMA unit must have needed
                        * flushing, quit
                        */
                       if (fdc_indma)
                               return;
               }
               /*
                * if we have no start unit and the current unit has
                * io waiting choose this unit to start.
                */
               if (ssc == NULL && bufq_peek(sc->bufq) != NULL)
                       ssc = sc;
       }
       if (ssc)
               fdstart(ssc);
}

/*
* min byte count to whats left of the track in question
*/
void
fdminphys(struct buf *bp)
{
       struct fd_softc *sc;
       int sec, toff, tsz;

       if ((sc = getsoftc(fd_cd, FDUNIT(bp->b_dev))) == NULL)
               panic("fdminphys: couldn't get softc");

       sec = bp->b_blkno % sc->nsectors;

       toff = sec * FDSECSIZE;
       tsz = sc->nsectors * FDSECSIZE;
#ifdef FDDEBUG
       printf("fdminphys: before %d", bp->b_bcount);
#endif
       bp->b_bcount = uimin(bp->b_bcount, tsz - toff);
#ifdef FDDEBUG
       printf(" after %d\n", bp->b_bcount);
#endif
       minphys(bp);
}

/*
* encode the track cache into raw MFM ready for DMA
* when we go to multiple disk formats, this will call type dependent
* functions
*/
void fdcachetoraw(struct fd_softc *sc)
{
       if (sc->openpart == FDMSDOSPART)
               mscachetoraw(sc);
       else
               amcachetoraw(sc);
}

/*
* decode raw MFM from DMA into units track cache.
* when we go to multiple disk formats, this will call type dependent
* functions
*/
int
fdrawtocache(struct fd_softc *sc)
{

       if (sc->openpart == FDMSDOSPART)
               return(msrawtocache(sc));
       else
               return(amrawtocache(sc));
}

void
amcachetoraw(struct fd_softc *sc)
{
       static u_long mfmnull[4];
       u_long *rp, *crp, *dp, hcksum, dcksum, info;
       int sec, i;

       rp = fdc_dmap;

       /*
        * not yet one sector (- 1 long) gap.
        * for now use previous drivers values
        */
       for (i = 0; i < sc->type->gap; i++)
               *rp++ = 0xaaaaaaaa;
       /*
        * process sectors
        */
       dp = sc->cachep;
       info = 0xff000000 | (sc->cachetrk << 16) | sc->nsectors;
       for (sec = 0; sec < sc->nsectors; sec++, info += (1 << 8) - 1) {
               hcksum = dcksum = 0;
               /*
                * sector format
                *      offset          description
                *-----------------------------------
                *  0                   null
                *  1                   sync
                * oddbits      evenbits
                *----------------------
                *  2           3       [0xff]b [trk]b [sec]b [togap]b
                *  4-7         8-11    null
                * 12           13      header cksum [2-11]
                * 14           15      data cksum [16-271]
                * 16-143       144-271 data
                */
               *rp = 0xaaaaaaaa;
               if (*(rp - 1) & 0x1)
                       *rp &= 0x7fffffff;      /* clock bit correction */
               rp++;
               *rp++ = (FDMFMSYNC << 16) | FDMFMSYNC;
               rp = mfmblkencode(&info, rp, &hcksum, 1);
               rp = mfmblkencode(mfmnull, rp, &hcksum, 4);
               rp = mfmblkencode(&hcksum, rp, NULL, 1);

               crp = rp;
               rp = mfmblkencode(dp, rp + 2, &dcksum, FDSECLWORDS);
               dp += FDSECLWORDS;
               crp = mfmblkencode(&dcksum, crp, NULL, 1);
               if (*(crp - 1) & 0x1)
                       *crp &= 0x7fffffff;     /* clock bit correction */
               else if ((*crp & 0x40000000) == 0)
                       *crp |= 0x80000000;
       }
       *rp = 0xaaa80000;
       if (*(rp - 1) & 0x1)
               *rp &= 0x7fffffff;
}

u_long *
fdfindsync(u_long *rp, u_long *ep)
{
       u_short *sp;

       sp = (u_short *)rp;
       while ((u_long *)sp < ep && *sp != FDMFMSYNC)
               sp++;
       while ((u_long *)sp < ep && *sp == FDMFMSYNC)
               sp++;
       if ((u_long *)sp < ep)
               return((u_long *)sp);
       return(NULL);
}

int
amrawtocache(struct fd_softc *sc)
{
       u_long mfmnull[4];
       u_long *dp, *rp, *erp, *crp, *srp, hcksum, dcksum, info, cktmp;
       int cnt, doagain;

       doagain = 1;
       srp = rp = fdc_dmap;
       erp = (u_long *)((u_short *)rp + sc->type->nreadw);
       cnt = 0;
again:
       if (doagain == 0 || (rp = srp = fdfindsync(srp, erp)) == NULL) {
#ifdef DIAGNOSTIC
               aprint_error_dev(sc->sc_dev, "corrupted track (%d) data.\n",
                   sc->cachetrk);
#endif
               return(-1);
       }

       /*
        * process sectors
        */
       for (; cnt < sc->nsectors; cnt++) {
               hcksum = dcksum = 0;
               rp = mfmblkdecode(rp, &info, &hcksum, 1);
               rp = mfmblkdecode(rp, mfmnull, &hcksum, 4);
               rp = mfmblkdecode(rp, &cktmp, NULL, 1);
               if (cktmp != hcksum) {
#ifdef FDDEBUG
                       printf("  info 0x%lx hchksum 0x%lx trkhcksum 0x%lx\n",
                           info, hcksum, cktmp);
#endif
                       goto again;
               }
               if (((info >> 16) & 0xff) != sc->cachetrk) {
#ifdef DEBUG
                       aprint_debug_dev(sc->sc_dev,
                           "incorrect track found: 0x%lx %d\n",
                           info, sc->cachetrk);
#endif
                       goto again;
               }
#ifdef FDDEBUG
               printf("  info 0x%lx\n", info);
#endif

               rp = mfmblkdecode(rp, &cktmp, NULL, 1);
               dp = sc->cachep;
               dp += FDSECLWORDS * ((info >> 8) & 0xff);
               crp = mfmblkdecode(rp, dp, &dcksum, FDSECLWORDS);
               if (cktmp != dcksum) {
#ifdef FDDEBUG
                       printf("  info 0x%lx dchksum 0x%lx trkdcksum 0x%lx\n",
                           info, dcksum, cktmp);
#endif
                       goto again;
               }

               /*
                * if we are at gap then we can no longer be sure
                * of correct sync marks
                */
               if ((info & 0xff) == 1)
                       doagain = 1;
               else
                       doagain = 0;
               srp = rp = fdfindsync(crp, erp);
       }
       return(0);
}

void
mscachetoraw(struct fd_softc *sc)
{
       u_short *rp, *erp, crc;
       u_char *cp, tb[5];
       int sec, i;

       rp = (u_short *)fdc_dmap;
       erp = rp + sc->type->nwritew;
       cp = sc->cachep;

       /*
        * initial track filler  (828 * GAP1)
        */
       for (i = 0; i < sc->type->gap; i++) {
               *rp++ = FDMFMGAP1;
               *rp++ = FDMFMGAP1;
       }

       for (sec = 0; sec < sc->nsectors; sec++) {

               /*
                * leading sector gap
                * (12 * GAP2) + (3 * SYNC)
                */
               for (i = 0; i < 12; i++)
                       *rp++ = FDMFMGAP2;
               *rp++ = FDMFMSYNC;
               *rp++ = FDMFMSYNC;
               *rp++ = FDMFMSYNC;

               /*
                * sector information
                * (ID) + track + side + sector + sector size + CRC16
                */
               *rp++ = FDMFMID;
               tb[0] = sc->cachetrk / FDNHEADS;
               tb[1] = sc->cachetrk % FDNHEADS;
               tb[2] = sec + 1;
               i = sc->bytespersec;
               tb[3] = i < 256 ? 0 : (i < 512 ? 1 : (i < 1024 ? 2 : 3));
               rp = msblkencode(rp, tb, 4, &crc);
               tb[0] = crc >> 8;
               tb[1] = crc & 0xff;
               tb[2] = 0x4e; /* GAP1 decoded */
               rp = msblkencode(rp, tb, 3, 0);

               /*
                * sector info/data gap
                * (22 * GAP1) + (12 * GAP2) + (3 * SYNC)
                */
               for (i = 0; i < 21; i++)
                       *rp++ = FDMFMGAP1;
               for (i = 0; i < 12; i++)
                       *rp++ = FDMFMGAP2;
               *rp++ = FDMFMSYNC;
               *rp++ = FDMFMSYNC;
               *rp++ = FDMFMSYNC;

               /*
                * sector data
                * (DATA) + ...data... + CRC16
                */
               *rp++ = FDMFMDATA;
               rp = msblkencode(rp, cp, sc->bytespersec, &crc);
               cp += sc->bytespersec;
               tb[0] = crc >> 8;
               tb[1] = crc & 0xff;
               tb[2] = 0x4e; /* GAP3 decoded */
               rp = msblkencode(rp, tb, 3, 0);

               /*
                * trailing sector gap
                * (80 * GAP3)
                */
               for (i = 0; i < 79; i++)
                       *rp++ = FDMFMGAP3;
       }

       /*
        * fill rest of track with GAP3
        */
       while (rp != erp)
               *rp++ = FDMFMGAP3;

}

int
msrawtocache(struct fd_softc *sc)
{
       u_short *rp, *erp;
       u_char tb[5], *cp;
       int ct, sec, retry;

       rp = (u_short *)fdc_dmap;
       erp = rp + sc->type->nreadw;
       cp = sc->cachep;

       for (ct = 0; ct < sc->nsectors; ct++) {
               retry = 1;
               do {
                       /*
                        * skip leading gap to sync
                        */
                       if ((rp = (u_short *)fdfindsync((u_long *)rp, (u_long *)erp)) == NULL) {
#ifdef DIAGNOSTIC
                               aprint_normal_dev(sc->sc_dev,
                                   "corrupted track (%d) data.\n",
                                   sc->cachetrk);
#endif
                               return(-1);
                       }

                       /*
                        * Grab sector info
                        */
                       if (*rp++ != FDMFMID)
                               continue;
                       rp = msblkdecode(rp, tb, 4);
#ifdef FDDEBUG
                       printf("sector id: sector %d, track %d, side %d,"
                           "bps %d\n", tb[2], tb[0], tb[1], 128 << tb[3]);
#endif
                       if ((tb[0] * FDNHEADS + tb[1]) != sc->cachetrk ||
                           tb[2] > sc->nsectors)
                               continue;

                       sec = tb[2];
                       sc->bytespersec = 128 << tb[3];
                       rp += 2; /* skip CRC-16 */

                       /*
                        * skip gap and read in data
                        */
                       if ((rp = (u_short *)fdfindsync((u_long *)rp, (u_long *)erp)) == NULL)
                               return(-1);
                       if (*rp++ != FDMFMDATA)
                               continue;
                       rp = msblkdecode(rp, cp + ((sec-1) * sc->bytespersec),
                           sc->bytespersec);
                       rp += 2; /* skip CRC-16 */

                       retry = 0;
               } while (retry);
       }
       return(0);
}

/*
* encode len longwords of `dp' data in amiga mfm block format (`rp')
* this format specified that the odd bits are at current pos and even
* bits at len + current pos
*/
u_long *
mfmblkencode(u_long *dp, u_long *rp, u_long *cp, int len)
{
       u_long *sdp, *edp, d, dtmp, correct;

       sdp = dp;
       edp = dp + len;

       if (*(rp - 1) & 0x1)
               correct = 1;
       else
               correct = 0;
       /*
        * do odd bits
        */
       while (dp < edp) {
               d = (*dp >> 1) & 0x55555555;    /* remove clock bits */
               dtmp = d ^ 0x55555555;
               d |= ((dtmp >> 1) | 0x80000000) & (dtmp << 1);
               /*
                * correct upper clock bit if needed
                */
               if (correct)
                       d &= 0x7fffffff;
               if (d & 0x1)
                       correct = 1;
               else
                       correct = 0;
               /*
                * do checksums and store in raw buffer
                */
               if (cp)
                       *cp ^= d;
               *rp++ = d;
               dp++;
       }
       /*
        * do even bits
        */
       dp = sdp;
       while (dp < edp) {
               d = *dp & 0x55555555;   /* remove clock bits */
               dtmp = d ^ 0x55555555;
               d |= ((dtmp >> 1) | 0x80000000) & (dtmp << 1);
               /*
                * correct upper clock bit if needed
                */
               if (correct)
                       d &= 0x7fffffff;
               if (d & 0x1)
                       correct = 1;
               else
                       correct = 0;
               /*
                * do checksums and store in raw buffer
                */
               if (cp)
                       *cp ^= d;
               *rp++ = d;
               dp++;
       }
       if (cp)
               *cp &= 0x55555555;
       return(rp);
}

/*
* decode len longwords of `dp' data in amiga mfm block format (`rp')
* this format specified that the odd bits are at current pos and even
* bits at len + current pos
*/
u_long *
mfmblkdecode(u_long *rp, u_long *dp, u_long *cp, int len)
{
       u_long o, e;
       int cnt;

       cnt = len;
       while (cnt--) {
               o = *rp;
               e = *(rp + len);
               if (cp) {
                       *cp ^= o;
                       *cp ^= e;
               }
               o &= 0x55555555;
               e &= 0x55555555;
               *dp++ = (o << 1) | e;
               rp++;
       }
       if (cp)
               *cp &= 0x55555555;
       return(rp + len);
}

/*
* decode len words in standard MFM format to len bytes
* of data.
*/
u_short *
msblkdecode(u_short *rp, u_char *cp, int len)
{
       while (len--) {
               *cp++ = msdecode[*rp & 0x7f] |
                   (msdecode[(*rp >> 8) & 0x7f] << 4);
               rp++;
       }

       return(rp);
}

/*
* encode len bytes of data into len words in standard MFM format.
* If a pointer is supplied for crc, calculate the CRC-16 of the data
* as well.
*/
u_short *
msblkencode(u_short *rp, u_char *cp, int len, u_short *crc)
{
       u_short td;
       u_short mycrc;

       /* preload crc for header (4 bytes)
        * or data (anything else)
        */
       mycrc = (len == 4) ? 0xb230 : 0xe295;

       while (len--) {
               td = (msencode[*cp >> 4] << 8) | msencode[*cp & 0x0f];

               /* Check for zeros in top bit of encode and bottom
                * bit of previous encode.  if so, slap a one in between
                * them.
                */
               if ((td & 0x140) == 0)
                       td |= 0x80;
               if ((td & 0x4000) == 0 && (rp[-1] & 1) == 0)
                       td |= 0x8000;

               *rp++ = td;

               /*
                * calc crc if requested
                */
               if (crc)
                       mycrc = (mycrc << 8) ^ mscrctab[*cp ^ (mycrc >> 8)];

               cp++;
       }

       if (crc)
               *crc = mycrc;

       return(rp);
}