/*      $NetBSD: fd.c,v 1.129 2024/01/07 07:58:33 isaki Exp $   */

/*-
* Copyright (c) 1998 The NetBSD Foundation, Inc.
* All rights reserved.
*
* This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
* by Charles M. Hannum and Minoura Makoto.
*
* 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.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
* ``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 FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
* 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.
*/

/*-
* Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
* All rights reserved.
*
* This code is derived from software contributed to Berkeley by
* Don Ahn.
*
* 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. Neither the name of the University nor the names of its contributors
*    may be used to endorse or promote products derived from this software
*    without specific prior written permission.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``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 REGENTS OR CONTRIBUTORS 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.
*
*      @(#)fd.c        7.4 (Berkeley) 5/25/91
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: fd.c,v 1.129 2024/01/07 07:58:33 isaki Exp $");

#include "opt_ddb.h"
#include "opt_m68k_arch.h"

#include <sys/param.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/bus.h>
#include <sys/callout.h>
#include <sys/kernel.h>
#include <sys/conf.h>
#include <sys/file.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/malloc.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/disklabel.h>
#include <sys/disk.h>
#include <sys/buf.h>
#include <sys/bufq.h>
#include <sys/uio.h>
#include <sys/syslog.h>
#include <sys/queue.h>
#include <sys/proc.h>
#include <sys/fdio.h>
#include <sys/rndsource.h>

#include <dev/cons.h>

#include <machine/cpu.h>

#include <arch/x68k/dev/intiovar.h>
#include <arch/x68k/dev/dmacvar.h>
#include <arch/x68k/dev/fdreg.h>
#include <arch/x68k/dev/opmvar.h> /* for CT1 access */

#include "locators.h"
#include "ioconf.h"

#ifdef FDDEBUG
#define DPRINTF(x)      if (fddebug) printf x
int     fddebug = 0;
#else
#define DPRINTF(x)
#endif

#define FDUNIT(dev)     (minor(dev) / 8)
#define FDTYPE(dev)     (minor(dev) % 8)

/* (mis)use device use flag to identify format operation */
#define B_FORMAT B_DEVPRIVATE

enum fdc_state {
       DEVIDLE = 0,
       MOTORWAIT,
       DOSEEK,
       SEEKWAIT,
       SEEKTIMEDOUT,
       SEEKCOMPLETE,
       DOIO,
       IOCOMPLETE,
       IOTIMEDOUT,
       DORESET,
       RESETCOMPLETE,
       RESETTIMEDOUT,
       DORECAL,
       RECALWAIT,
       RECALTIMEDOUT,
       RECALCOMPLETE,
       DOCOPY,
       DOIOHALF,
       COPYCOMPLETE,
};

/* software state, per controller */
struct fdc_softc {
       bus_space_tag_t sc_iot;         /* intio i/o space identifier */
       bus_space_handle_t sc_ioh;      /* intio io handle */

       struct callout sc_timo_ch;      /* timeout callout */
       struct callout sc_intr_ch;      /* pseudo-intr callout */

       bus_dma_tag_t sc_dmat;          /* intio DMA tag */
       bus_dmamap_t sc_dmamap;         /* DMA map */
       uint8_t *sc_addr;               /* physical address */
       struct dmac_channel_stat *sc_dmachan; /* intio DMA channel */
       struct dmac_dma_xfer *sc_xfer;  /* DMA transfer */
       int sc_read;

       struct fd_softc *sc_fd[4];      /* pointers to children */
       TAILQ_HEAD(drivehead, fd_softc) sc_drives;
       enum fdc_state sc_state;
       int sc_errors;                  /* number of retries so far */
       uint8_t sc_status[7];           /* copy of registers */
};

static int fdcintr(void *);
static void fdcreset(struct fdc_softc *);

/* controller driver configuration */
static int fdcprobe(device_t, cfdata_t, void *);
static void fdcattach(device_t, device_t, void *);
static int fdprint(void *, const char *);

CFATTACH_DECL_NEW(fdc, sizeof(struct fdc_softc),
   fdcprobe, fdcattach, NULL, NULL);

/*
* Floppies come in various flavors, e.g., 1.2MB vs 1.44MB; here is how
* we tell them apart.
*/
struct fd_type {
       int     sectrac;        /* sectors per track */
       int     heads;          /* number of heads */
       int     seccyl;         /* sectors per cylinder */
       int     secsize;        /* size code for sectors */
       int     datalen;        /* data len when secsize = 0 */
       int     steprate;       /* step rate and head unload time */
       int     gap1;           /* gap len between sectors */
       int     gap2;           /* formatting gap */
       int     cyls;           /* total num of cylinders */
       int     size;           /* size of disk in sectors */
       int     step;           /* steps per cylinder */
       int     rate;           /* transfer speed code */
       uint8_t fillbyte;       /* format fill byte */
       uint8_t interleave;     /* interleave factor (formatting) */
       const char *name;
};

/* The order of entries in the following table is important -- BEWARE! */
static struct fd_type fd_types[] = {
       {  8,2,16,3,0xff,0xdf,0x35,0x74,77,1232,1,FDC_500KBPS, 0xf6, 1,
           "1.2MB/[1024bytes/sector]"    }, /* 1.2 MB japanese format */
       { 18,2,36,2,0xff,0xcf,0x1b,0x6c,80,2880,1,FDC_500KBPS, 0xf6, 1,
           "1.44MB"    }, /* 1.44MB diskette */
       { 15,2,30,2,0xff,0xdf,0x1b,0x54,80,2400,1,FDC_500KBPS, 0xf6, 1,
           "1.2MB"    }, /* 1.2 MB AT-diskettes */
       {  9,2,18,2,0xff,0xdf,0x23,0x50,40, 720,2,FDC_300KBPS, 0xf6, 1,
           "360KB/AT" }, /* 360kB in 1.2MB drive */
       {  9,2,18,2,0xff,0xdf,0x2a,0x50,40, 720,1,FDC_250KBPS, 0xf6, 1,
           "360KB/PC" }, /* 360kB PC diskettes */
       {  9,2,18,2,0xff,0xdf,0x2a,0x50,80,1440,1,FDC_250KBPS, 0xf6, 1,
           "720KB"    }, /* 3.5" 720kB diskette */
       {  9,2,18,2,0xff,0xdf,0x23,0x50,80,1440,1,FDC_300KBPS, 0xf6, 1,
           "720KB/x"  }, /* 720kB in 1.2MB drive */
       {  9,2,18,2,0xff,0xdf,0x2a,0x50,40, 720,2,FDC_250KBPS, 0xf6, 1,
           "360KB/x"  }, /* 360kB in 720kB drive */
};

/* software state, per disk (with up to 4 disks per ctlr) */
struct fd_softc {
       device_t sc_dev;
       struct disk sc_dk;

       struct fd_type *sc_deftype;     /* default type descriptor */
       struct fd_type *sc_type;        /* current type descriptor */

#if 0   /* see comments in fd_motor_on() */
       struct callout sc_motoron_ch;
#endif
       struct callout sc_motoroff_ch;

       daddr_t sc_blkno;       /* starting block number */
       int sc_bcount;          /* byte count left */
       int sc_opts;            /* user-set options */
       int sc_skip;            /* bytes already transferred */
       int sc_nblks;           /* number of blocks currently transferring */
       int sc_nbytes;          /* number of bytes currently transferring */

       int sc_drive;           /* physical unit number */
       int sc_flags;
#define FD_BOPEN        0x01            /* it's open */
#define FD_COPEN        0x02            /* it's open */
#define FD_OPEN         (FD_BOPEN|FD_COPEN)     /* it's open */
#define FD_MOTOR        0x04            /* motor should be on */
#define FD_MOTOR_WAIT   0x08            /* motor coming up */
#define FD_ALIVE        0x10            /* alive */
       int sc_cylin;           /* where we think the head is */

       TAILQ_ENTRY(fd_softc) sc_drivechain;
       int sc_ops;             /* I/O ops since last switch */
       struct bufq_state *sc_q;/* pending I/O requests */
       int sc_active;          /* number of active I/O operations */
       uint8_t *sc_copybuf;    /* for secsize >=3 */
       uint8_t sc_part;        /* for secsize >=3 */
#define SEC_P10 0x02            /* first part */
#define SEC_P01 0x01            /* second part */
#define SEC_P11 0x03            /* both part */

       krndsource_t    rnd_source;
};

/* floppy driver configuration */
static int fdprobe(device_t, cfdata_t, void *);
static void fdattach(device_t, device_t, void *);

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

static dev_type_open(fdopen);
static dev_type_close(fdclose);
static dev_type_read(fdread);
static dev_type_write(fdwrite);
static dev_type_ioctl(fdioctl);
static 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
};

static void fdstart(struct fd_softc *);

struct dkdriver fddkdriver = {
       .d_strategy = fdstrategy
};

static void fd_set_motor(struct fdc_softc *, int);
static void fd_motor_off(void *);
#if 0
static void fd_motor_on(void *);
#endif
static int fdcresult(struct fdc_softc *);
static int out_fdc(bus_space_tag_t, bus_space_handle_t, uint8_t);
static void fdcstart(struct fdc_softc *);
static void fdcstatus(device_t, int, const char *);
static void fdctimeout(void *);
#if 0
static void fdcpseudointr(void *);
#endif
static void fdcretry(struct fdc_softc *);
static void fdfinish(struct fd_softc *, struct buf *);
static struct fd_type *fd_dev_to_type(struct fd_softc *, dev_t);
static int fdformat(dev_t, struct ne7_fd_formb *, struct lwp *);
static int fdcpoll(struct fdc_softc *);
static int fdgetdisklabel(struct fd_softc *, dev_t);
static void fd_do_eject(struct fdc_softc *, int);

static void fd_mountroot_hook(device_t);

/* DMA transfer routines */
inline static void fdc_dmastart(struct fdc_softc *, int, void *, vsize_t);
inline static void fdc_dmaabort(struct fdc_softc *);
static int fdcdmaintr(void *);
static int fdcdmaerrintr(void *);

inline static void
fdc_dmastart(struct fdc_softc *fdc, int read, void *addr, vsize_t count)
{
       int error;

       DPRINTF(("fdc_dmastart: %s, addr = %p, count = %ld\n",
           read ? "read" : "write", (void *)addr, count));

       error = bus_dmamap_load(fdc->sc_dmat, fdc->sc_dmamap, addr, count,
           0, BUS_DMA_NOWAIT);
       if (error) {
               panic("fdc_dmastart: cannot load dmamap");
       }

       bus_dmamap_sync(fdc->sc_dmat, fdc->sc_dmamap, 0, count,
           read ? BUS_DMASYNC_PREREAD : BUS_DMASYNC_PREWRITE);

       /*
        * Note 1:
        *  uPD72065 ignores A0 input (connected to x68k bus A1)
        *  during DMA xfer access, but it's better to explicitly
        *  specify FDC data register address for clarification.
        * Note 2:
        *  FDC is connected to LSB 8 bits of X68000 16 bit bus
        *  (as BUS_SPACE_MAP_SHIFTED_ODD defined in bus.h)
        *  so each FDC register is mapped at sparse odd address.
        *
        * XXX: No proper API to get DMA address of FDC register for DMAC.
        */
       fdc->sc_xfer = dmac_prepare_xfer(fdc->sc_dmachan, fdc->sc_dmat,
           fdc->sc_dmamap,
           read ? DMAC_OCR_DIR_DTM : DMAC_OCR_DIR_MTD,
           DMAC_SCR_MAC_COUNT_UP | DMAC_SCR_DAC_NO_COUNT,
           fdc->sc_addr + fddata * 2 + 1);

       fdc->sc_read = read;
       dmac_start_xfer(fdc->sc_dmachan->ch_softc, fdc->sc_xfer);
}

inline static void
fdc_dmaabort(struct fdc_softc *fdc)
{

       dmac_abort_xfer(fdc->sc_dmachan->ch_softc, fdc->sc_xfer);
       bus_dmamap_unload(fdc->sc_dmat, fdc->sc_dmamap);
}

static int
fdcdmaintr(void *arg)
{
       struct fdc_softc *fdc = arg;

       bus_dmamap_sync(fdc->sc_dmat, fdc->sc_dmamap,
           0, fdc->sc_dmamap->dm_mapsize,
           fdc->sc_read ?
           BUS_DMASYNC_POSTREAD : BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
       bus_dmamap_unload(fdc->sc_dmat, fdc->sc_dmamap);

       return 0;
}

static int
fdcdmaerrintr(void *dummy)
{

       DPRINTF(("fdcdmaerrintr\n"));

       return 0;
}

/* ARGSUSED */
static int
fdcprobe(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
{
       struct intio_attach_args *ia = aux;

       if (strcmp(ia->ia_name, "fdc") != 0)
               return 0;

       if (ia->ia_addr == INTIOCF_ADDR_DEFAULT)
               ia->ia_addr = FDC_ADDR;
       if (ia->ia_intr == INTIOCF_INTR_DEFAULT)
               ia->ia_intr = FDC_INTR;
       if (ia->ia_dma == INTIOCF_DMA_DEFAULT)
               ia->ia_dma = FDC_DMA;
       if (ia->ia_dmaintr == INTIOCF_DMAINTR_DEFAULT)
               ia->ia_dmaintr = FDC_DMAINTR;

       if ((ia->ia_intr & 0x03) != 0)
               return 0;

       ia->ia_size = FDC_MAPSIZE;
       if (intio_map_allocate_region(parent, ia, INTIO_MAP_TESTONLY))
               return 0;

       /* builtin device; always there */
       return 1;
}

/*
* Arguments passed between fdcattach and fdprobe.
*/
struct fdc_attach_args {
       int fa_drive;
       struct fd_type *fa_deftype;
};

/*
* Print the location of a disk drive (called just before attaching the
* the drive).  If `fdc' is not NULL, the drive was found but was not
* in the system config file; print the drive name as well.
* Return QUIET (config_find ignores this if the device was configured) to
* avoid printing `fdN not configured' messages.
*/
static int
fdprint(void *aux, const char *fdc)
{
       struct fdc_attach_args *fa = aux;

       if (fdc == NULL)
               aprint_normal(" drive %d", fa->fa_drive);
       return QUIET;
}

static void
fdcattach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct fdc_softc *fdc = device_private(self);
       bus_space_tag_t iot;
       bus_space_handle_t ioh;
       struct intio_attach_args *ia = aux;
       struct fdc_attach_args fa;

       iot = ia->ia_bst;

       aprint_normal("\n");

       /* Re-map the I/O space. */
       if (bus_space_map(iot, ia->ia_addr, ia->ia_size,
           BUS_SPACE_MAP_SHIFTED_ODD, &ioh) != 0) {
               aprint_error_dev(self, "unable to map I/O space\n");
               return;
       }

       callout_init(&fdc->sc_timo_ch, 0);
       callout_init(&fdc->sc_intr_ch, 0);

       fdc->sc_iot = iot;
       fdc->sc_ioh = ioh;
       fdc->sc_addr = (void *)ia->ia_addr;

       fdc->sc_dmat = ia->ia_dmat;
       fdc->sc_state = DEVIDLE;
       TAILQ_INIT(&fdc->sc_drives);

       /* Initialize DMAC channel */
       fdc->sc_dmachan = dmac_alloc_channel(parent, ia->ia_dma, "fdc",
           ia->ia_dmaintr, fdcdmaintr, fdc,
           ia->ia_dmaintr + 1, fdcdmaerrintr, fdc,
           (DMAC_DCR_XRM_CSWH | DMAC_DCR_OTYP_EASYNC | DMAC_DCR_OPS_8BIT),
           (DMAC_OCR_SIZE_BYTE | DMAC_OCR_REQG_EXTERNAL));

       if (bus_dmamap_create(fdc->sc_dmat, FDC_MAXIOSIZE, 1, DMAC_MAXSEGSZ,
           0, BUS_DMA_NOWAIT | BUS_DMA_ALLOCNOW, &fdc->sc_dmamap)) {
               aprint_error_dev(self, "can't set up intio DMA map\n");
               return;
       }

       if (intio_intr_establish(ia->ia_intr, "fdc", fdcintr, fdc) != 0)
               panic("Could not establish interrupt (duplicated vector?).");
       intio_set_ivec(ia->ia_intr);

       /* reset */
       intio_disable_intr(SICILIAN_INTR_FDD);
       intio_enable_intr(SICILIAN_INTR_FDC);
       fdcresult(fdc);
       fdcreset(fdc);

       aprint_normal_dev(self, "uPD72065 FDC\n");
       out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SPECIFY);      /* specify command */
       out_fdc(iot, ioh, 0xd0);
       out_fdc(iot, ioh, 0x10);

       /* physical limit: four drives per controller. */
       for (fa.fa_drive = 0; fa.fa_drive < 4; fa.fa_drive++) {
               (void)config_found(self, (void *)&fa, fdprint, CFARGS_NONE);
       }

       intio_enable_intr(SICILIAN_INTR_FDC);
}

static void
fdcreset(struct fdc_softc *fdc)
{

       bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdsts, NE7CMD_RESET);
}

static int
fdcpoll(struct fdc_softc *fdc)
{
       int i = 25000;

       while (--i > 0) {
               if ((intio_get_sicilian_intr() & SICILIAN_STAT_FDC) != 0) {
                       out_fdc(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, NE7CMD_SENSEI);
                       fdcresult(fdc);
                       break;
               }
               DELAY(100);
       }
       return i;
}

static int
fdprobe(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
{
       struct fdc_softc *fdc = device_private(parent);
       struct fd_type *type;
       struct fdc_attach_args *fa = aux;
       int drive = fa->fa_drive;
       bus_space_tag_t iot = fdc->sc_iot;
       bus_space_handle_t ioh = fdc->sc_ioh;
       int n = 0;
       int found = 0;
       int i;

       if (cf->cf_loc[FDCCF_UNIT] != FDCCF_UNIT_DEFAULT &&
           cf->cf_loc[FDCCF_UNIT] != drive)
               return 0;

       type = &fd_types[0];    /* XXX 1.2MB */

       /* toss any interrupt status */
       for (n = 0; n < 4; n++) {
               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SENSEI);
               (void)fdcresult(fdc);
       }
       intio_disable_intr(SICILIAN_INTR_FDC);

       /* select drive and turn on motor */
       bus_space_write_1(iot, ioh, fdctl, 0x80 | (type->rate << 4)| drive);
       fdc_force_ready(FDCRDY);
       fdcpoll(fdc);

retry:
       out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_RECAL);
       out_fdc(iot, ioh, drive);

       i = 25000;
       while (--i > 0) {
               if ((intio_get_sicilian_intr() & SICILIAN_STAT_FDC) != 0) {
                       out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SENSEI);
                       n = fdcresult(fdc);
                       break;
               }
               DELAY(100);
       }

#ifdef FDDEBUG
       {
               int _i;
               DPRINTF(("fdprobe: status"));
               for (_i = 0; _i < n; _i++)
                       DPRINTF((" %x", fdc->sc_status[_i]));
               DPRINTF(("\n"));
       }
#endif

       if (n == 2) {
               if ((fdc->sc_status[0] & 0xf0) == 0x20)
                       found = 1;
               else if ((fdc->sc_status[0] & 0xf0) == 0xc0)
                       goto retry;
       }

       /* turn off motor */
       bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh,
           fdctl, (type->rate << 4) | drive);
       fdc_force_ready(FDCSTBY);
       if (!found) {
               intio_enable_intr(SICILIAN_INTR_FDC);
               return 0;
       }

       return 1;
}

/*
* Controller is working, and drive responded.  Attach it.
*/
static void
fdattach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct fdc_softc *fdc = device_private(parent);
       struct fd_softc *fd = device_private(self);
       struct fdc_attach_args *fa = aux;
       struct fd_type *type = &fd_types[0];    /* XXX 1.2MB */
       int drive = fa->fa_drive;

#if 0
       callout_init(&fd->sc_motoron_ch, 0);
#endif
       callout_init(&fd->sc_motoroff_ch, 0);

       fd->sc_dev = self;
       fd->sc_flags = 0;

       if (type)
               aprint_normal(": %s, %d cyl, %d head, %d sec\n", type->name,
                   type->cyls, type->heads, type->sectrac);
       else
               aprint_normal(": density unknown\n");

       bufq_alloc(&fd->sc_q, "disksort", BUFQ_SORT_CYLINDER);
       fd->sc_cylin = -1;
       fd->sc_drive = drive;
       fd->sc_deftype = type;
       fdc->sc_fd[drive] = fd;

       fd->sc_copybuf = malloc(PAGE_SIZE, M_DEVBUF, M_WAITOK);
       if (fd->sc_copybuf == 0)
               aprint_error("%s: WARNING!! malloc() failed.\n", __func__);
       fd->sc_flags |= FD_ALIVE;

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

       /*
        * Establish a mountroot_hook anyway in case we booted
        * with RB_ASKNAME and get selected as the boot device.
        */
       mountroothook_establish(fd_mountroot_hook, fd->sc_dev);

       rnd_attach_source(&fd->rnd_source, device_xname(fd->sc_dev),
           RND_TYPE_DISK, RND_FLAG_DEFAULT);
}

static struct fd_type *
fd_dev_to_type(struct fd_softc *fd, dev_t dev)
{
       size_t type = FDTYPE(dev);

       if (type >= __arraycount(fd_types))
               return NULL;
       return &fd_types[type];
}

static void
fdstrategy(struct buf *bp)
{
       struct fd_softc *fd;
       int unit;
       int sz;
       int s;

       unit = FDUNIT(bp->b_dev);
       fd = device_lookup_private(&fd_cd, unit);
       if (fd == NULL) {
               bp->b_error = EINVAL;
               goto done;
       }

       if (bp->b_blkno < 0 ||
           ((bp->b_bcount % FDC_BSIZE) != 0 &&
            (bp->b_flags & B_FORMAT) == 0)) {
               DPRINTF(("fdstrategy: unit=%d, blkno=%" PRId64 ", "
                   "bcount=%d\n", unit,
                   bp->b_blkno, bp->b_bcount));
               bp->b_error = EINVAL;
               goto done;
       }

       /* If it's a null transfer, return immediately. */
       if (bp->b_bcount == 0)
               goto done;

       sz = howmany(bp->b_bcount, FDC_BSIZE);

       if (bp->b_blkno + sz >
           (fd->sc_type->size << (fd->sc_type->secsize - 2))) {
               sz = (fd->sc_type->size << (fd->sc_type->secsize - 2))
                    - bp->b_blkno;
               if (sz == 0) {
                       /* If exactly at end of disk, return EOF. */
                       bp->b_resid = bp->b_bcount;
                       goto done;
               }
               if (sz < 0) {
                       /* If past end of disk, return EINVAL. */
                       bp->b_error = EINVAL;
                       goto done;
               }
               /* Otherwise, truncate request. */
               bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
       }

       bp->b_rawblkno = bp->b_blkno;
       bp->b_cylinder = (bp->b_blkno / (FDC_BSIZE / DEV_BSIZE)) /
           (fd->sc_type->seccyl * (1 << (fd->sc_type->secsize - 2)));

       DPRINTF(("fdstrategy: %s b_blkno %" PRId64 " b_bcount %d cylin %d\n",
           bp->b_flags & B_READ ? "read" : "write",
           bp->b_blkno, bp->b_bcount, bp->b_cylinder));
       /* Queue transfer on drive, activate drive and controller if idle. */
       s = splbio();
       bufq_put(fd->sc_q, bp);
       callout_stop(&fd->sc_motoroff_ch);              /* a good idea */
       if (fd->sc_active == 0)
               fdstart(fd);
#ifdef DIAGNOSTIC
       else {
               struct fdc_softc *fdc;

               fdc = device_private(device_parent(fd->sc_dev));
               if (fdc->sc_state == DEVIDLE) {
                       printf("fdstrategy: controller inactive\n");
                       fdcstart(fdc);
               }
       }
#endif
       splx(s);
       return;

done:
       /* Toss transfer; we're done early. */
       biodone(bp);
}

static void
fdstart(struct fd_softc *fd)
{
       struct fdc_softc *fdc = device_private(device_parent(fd->sc_dev));
       int active = !TAILQ_EMPTY(&fdc->sc_drives);

       /* Link into controller queue. */
       fd->sc_active = 1;
       TAILQ_INSERT_TAIL(&fdc->sc_drives, fd, sc_drivechain);

       /* If controller not already active, start it. */
       if (!active)
               fdcstart(fdc);
}

static void
fdfinish(struct fd_softc *fd, struct buf *bp)
{
       struct fdc_softc *fdc = device_private(device_parent(fd->sc_dev));

       /*
        * Move this drive to the end of the queue to give others a `fair'
        * chance.  We only force a switch if N operations are completed while
        * another drive is waiting to be serviced, since there is a long motor
        * startup delay whenever we switch.
        */
       (void)bufq_get(fd->sc_q);
       if (TAILQ_NEXT(fd, sc_drivechain) && ++fd->sc_ops >= 8) {
               fd->sc_ops = 0;
               TAILQ_REMOVE(&fdc->sc_drives, fd, sc_drivechain);
               if (bufq_peek(fd->sc_q) != NULL)
                       TAILQ_INSERT_TAIL(&fdc->sc_drives, fd, sc_drivechain);
               else
                       fd->sc_active = 0;
       }
       bp->b_resid = fd->sc_bcount;
       fd->sc_skip = 0;

       rnd_add_uint32(&fd->rnd_source, bp->b_blkno);

       biodone(bp);
       /* turn off motor 5s from now */
       callout_reset(&fd->sc_motoroff_ch, 5 * hz, fd_motor_off, fd);
       fdc->sc_state = DEVIDLE;
}

static int
fdread(dev_t dev, struct uio *uio, int flags)
{

       return physio(fdstrategy, NULL, dev, B_READ, minphys, uio);
}

static int
fdwrite(dev_t dev, struct uio *uio, int flags)
{

       return physio(fdstrategy, NULL, dev, B_WRITE, minphys, uio);
}

static void
fd_set_motor(struct fdc_softc *fdc, int reset)
{
       struct fd_softc *fd;
       int n;

       DPRINTF(("fd_set_motor:\n"));
       for (n = 0; n < 4; n++) {
               fd = fdc->sc_fd[n];
               if (fd != NULL && (fd->sc_flags & FD_MOTOR) != 0)
                       bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdctl,
                           0x80 | (fd->sc_type->rate << 4)| n);
       }
}

static void
fd_motor_off(void *arg)
{
       struct fd_softc *fd = arg;
       struct fdc_softc *fdc = device_private(device_parent(fd->sc_dev));
       int s;

       DPRINTF(("fd_motor_off:\n"));

       s = splbio();
       fd->sc_flags &= ~(FD_MOTOR | FD_MOTOR_WAIT);
       bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdctl,
           (fd->sc_type->rate << 4) | fd->sc_drive);
#if 0
       fd_set_motor(fdc, 0); /* XXX */
#endif
       splx(s);
}

#if 0 /* on x68k motor on triggers interrupts by state change of ready line. */
static void
fd_motor_on(void *arg)
{
       struct fd_softc *fd = arg;
       struct fdc_softc *fdc = device_private(device_parent(fd->sc_dev));
       int s;

       DPRINTF(("fd_motor_on:\n"));

       s = splbio();
       fd->sc_flags &= ~FD_MOTOR_WAIT;
       if ((TAILQ_FIRST(&fdc->sc_drives) == fd) &&
           (fdc->sc_state == MOTORWAIT))
               (void)fdcintr(fdc);
       splx(s);
}
#endif

static int
fdcresult(struct fdc_softc *fdc)
{
       bus_space_tag_t iot = fdc->sc_iot;
       bus_space_handle_t ioh = fdc->sc_ioh;
       uint8_t i;
       int j, n;

       n = 0;
       for (j = 100000; j != 0; j--) {
               i = bus_space_read_1(iot, ioh, fdsts) &
                 (NE7_DIO | NE7_RQM | NE7_CB);

               if (i == NE7_RQM)
                       return n;
               if (i == (NE7_DIO | NE7_RQM | NE7_CB)) {
                       if (n >= sizeof(fdc->sc_status)) {
                               log(LOG_ERR, "fdcresult: overrun\n");
                               return -1;
                       }
                       fdc->sc_status[n++] =
                           bus_space_read_1(iot, ioh, fddata);
               }
               delay(10);
       }
       log(LOG_ERR, "fdcresult: timeout\n");
       return -1;
}

static int
out_fdc(bus_space_tag_t iot, bus_space_handle_t ioh, uint8_t x)
{
       int i = 100000;

       while ((bus_space_read_1(iot, ioh, fdsts) & NE7_DIO) && i-- > 0);
       if (i <= 0)
               return -1;
       while ((bus_space_read_1(iot, ioh, fdsts) & NE7_RQM) == 0 && i-- > 0);
       if (i <= 0)
               return -1;
       bus_space_write_1(iot, ioh, fddata, x);
       return 0;
}

static int
fdopen(dev_t dev, int flags, int mode, struct lwp *l)
{
       int unit;
       struct fd_softc *fd;
       struct fd_type *type;
       struct fdc_softc *fdc;

       unit = FDUNIT(dev);
       fd = device_lookup_private(&fd_cd, unit);
       if (fd == NULL)
               return ENXIO;
       type = fd_dev_to_type(fd, dev);
       if (type == NULL)
               return ENXIO;

       if ((fd->sc_flags & FD_OPEN) != 0 &&
           fd->sc_type != type)
               return EBUSY;

       fdc = device_private(device_parent(fd->sc_dev));
       if ((fd->sc_flags & FD_OPEN) == 0) {
               /* Lock eject button */
               bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdout,
                   0x40 | (1 << unit));
               bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdout, 0x40);
       }

       fd->sc_type = type;
       fd->sc_cylin = -1;

       switch (mode) {
       case S_IFCHR:
               fd->sc_flags |= FD_COPEN;
               break;
       case S_IFBLK:
               fd->sc_flags |= FD_BOPEN;
               break;
       }

       fdgetdisklabel(fd, dev);

       return 0;
}

static int
fdclose(dev_t dev, int flags, int mode, struct lwp *l)
{
       int unit = FDUNIT(dev);
       struct fd_softc *fd = device_lookup_private(&fd_cd, unit);
       struct fdc_softc *fdc = device_private(device_parent(fd->sc_dev));

       DPRINTF(("fdclose %d\n", unit));

       switch (mode) {
       case S_IFCHR:
               fd->sc_flags &= ~FD_COPEN;
               break;
       case S_IFBLK:
               fd->sc_flags &= ~FD_BOPEN;
               break;
       }

       /* clear flags */
       fd->sc_opts &= ~(FDOPT_NORETRY | FDOPT_SILENT);

       if ((fd->sc_flags & FD_OPEN) == 0) {
               bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdout,
                   (1 << unit));
               bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdout, 0);
       }
       return 0;
}

static void
fdcstart(struct fdc_softc *fdc)
{

#ifdef DIAGNOSTIC
       /*
        * only got here if controller's drive queue was inactive; should
        * be in idle state
        */
       if (fdc->sc_state != DEVIDLE) {
               printf("fdcstart: not idle\n");
               return;
       }
#endif
       (void)fdcintr(fdc);
}


static void
fdcpstatus(int n, struct fdc_softc *fdc)
{
       char bits[64];

       switch (n) {
       case 0:
               printf("\n");
               break;
       case 2:
               snprintb(bits, sizeof(bits), NE7_ST0BITS, fdc->sc_status[0]);
               printf(" (st0 %s cyl %d)\n", bits, fdc->sc_status[1]);
               break;
       case 7:
               snprintb(bits, sizeof(bits), NE7_ST0BITS, fdc->sc_status[0]);
               printf(" (st0 %s", bits);
               snprintb(bits, sizeof(bits), NE7_ST1BITS, fdc->sc_status[1]);
               printf(" st1 %s", bits);
               snprintb(bits, sizeof(bits), NE7_ST2BITS, fdc->sc_status[2]);
               printf(" st2 %s", bits);
               printf(" cyl %d head %d sec %d)\n",
                   fdc->sc_status[3], fdc->sc_status[4], fdc->sc_status[5]);
               break;
#ifdef DIAGNOSTIC
       default:
               printf("\nfdcstatus: weird size");
               break;
#endif
       }
}

static void
fdcstatus(device_t dv, int n, const char *s)
{
       struct fdc_softc *fdc = device_private(device_parent(dv));

       if (n == 0) {
               out_fdc(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, NE7CMD_SENSEI);
               (void)fdcresult(fdc);
               n = 2;
       }

       printf("%s: %s: state %d", device_xname(dv), s, fdc->sc_state);
       fdcpstatus(n, fdc);
}

static void
fdctimeout(void *arg)
{
       struct fdc_softc *fdc = arg;
       struct fd_softc *fd = TAILQ_FIRST(&fdc->sc_drives);
       int s;

       s = splbio();
       fdcstatus(fd->sc_dev, 0, "timeout");

       if (bufq_peek(fd->sc_q) != NULL)
               fdc->sc_state++;
       else
               fdc->sc_state = DEVIDLE;

       (void)fdcintr(fdc);
       splx(s);
}

#if 0
static void
fdcpseudointr(void *arg)
{
       int s;
       struct fdc_softc *fdc = arg;

       /* just ensure it has the right spl */
       s = splbio();
       (void)fdcintr(fdc);
       splx(s);
}
#endif

static int
fdcintr(void *arg)
{
       struct fdc_softc *fdc = arg;
#define st0     fdc->sc_status[0]
#define cyl     fdc->sc_status[1]
       struct fd_softc *fd;
       struct buf *bp;
       bus_space_tag_t iot = fdc->sc_iot;
       bus_space_handle_t ioh = fdc->sc_ioh;
       int read, head, sec, pos, i, sectrac, nblks;
       int tmp;
       struct fd_type *type;
       struct ne7_fd_formb *finfo = NULL;

loop:
       fd = TAILQ_FIRST(&fdc->sc_drives);
       if (fd == NULL) {
               DPRINTF(("fdcintr: set DEVIDLE\n"));
               if (fdc->sc_state == DEVIDLE) {
                       if ((intio_get_sicilian_intr() & SICILIAN_STAT_FDC)
                           != 0) {
                               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SENSEI);
                               if ((tmp = fdcresult(fdc)) != 2 ||
                                   (st0 & 0xf8) != 0x20) {
                                       goto loop;
                               }
                       }
               }
               /* no drives waiting; end */
               fdc->sc_state = DEVIDLE;
               return 1;
       }

       /* Is there a transfer to this drive?  If not, deactivate drive. */
       bp = bufq_peek(fd->sc_q);
       if (bp == NULL) {
               fd->sc_ops = 0;
               TAILQ_REMOVE(&fdc->sc_drives, fd, sc_drivechain);
               fd->sc_active = 0;
               goto loop;
       }

       if (bp->b_flags & B_FORMAT)
               finfo = (struct ne7_fd_formb *)bp->b_data;

       switch (fdc->sc_state) {
       case DEVIDLE:
               DPRINTF(("fdcintr: in DEVIDLE\n"));
               fdc->sc_errors = 0;
               fd->sc_skip = 0;
               fd->sc_bcount = bp->b_bcount;
               fd->sc_blkno = bp->b_blkno / (FDC_BSIZE / DEV_BSIZE);
               callout_stop(&fd->sc_motoroff_ch);
               if ((fd->sc_flags & FD_MOTOR_WAIT) != 0) {
                       fdc->sc_state = MOTORWAIT;
                       return 1;
               }
               if ((fd->sc_flags & FD_MOTOR) == 0) {
                       /* Turn on the motor */
                       /* being careful about other drives. */
                       for (i = 0; i < 4; i++) {
                               struct fd_softc *ofd = fdc->sc_fd[i];
                               if (ofd != NULL &&
                                   (ofd->sc_flags & FD_MOTOR) != 0) {
                                       callout_stop(&ofd->sc_motoroff_ch);
                                       ofd->sc_flags &=
                                           ~(FD_MOTOR | FD_MOTOR_WAIT);
                                       break;
                               }
                       }
                       fd->sc_flags |= FD_MOTOR | FD_MOTOR_WAIT;
                       fd_set_motor(fdc, 0);
                       fdc->sc_state = MOTORWAIT;
#if 0   /* no need to callout on x68k; motor on will trigger interrupts */
                       /* allow .5s for motor to stabilize */
                       callout_reset(&fd->sc_motoron_ch, hz / 2,
                           fd_motor_on, fd);
#endif
                       return 1;
               }
               /* Make sure the right drive is selected. */
               fd_set_motor(fdc, 0);

               /* fall through */
       case DOSEEK:
       doseek:
               DPRINTF(("fdcintr: in DOSEEK\n"));
               if (fd->sc_cylin == bp->b_cylinder)
                       goto doio;

               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SPECIFY);      /* specify command */
               out_fdc(iot, ioh, 0xd0);                /* XXX const */
               out_fdc(iot, ioh, 0x10);

               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SEEK);         /* seek function */
               out_fdc(iot, ioh, fd->sc_drive);        /* drive number */
               out_fdc(iot, ioh, bp->b_cylinder * fd->sc_type->step);

               fd->sc_cylin = -1;
               fdc->sc_state = SEEKWAIT;

               iostat_seek(fd->sc_dk.dk_stats);
               disk_busy(&fd->sc_dk);

               callout_reset(&fdc->sc_timo_ch, 4 * hz, fdctimeout, fdc);
               return 1;

       case DOIO:
       doio:
               DPRINTF(("fdcintr: DOIO: "));
               type = fd->sc_type;
               if (finfo != NULL)
                       fd->sc_skip = (char *)&(finfo->fd_formb_cylno(0)) -
                           (char *)finfo;
               sectrac = type->sectrac;
               pos = fd->sc_blkno % (sectrac * (1 << (type->secsize - 2)));
               sec = pos / (1 << (type->secsize - 2));
               if (finfo != NULL || type->secsize == 2) {
                       fd->sc_part = SEC_P11;
                       nblks = (sectrac - sec) << (type->secsize - 2);
                       nblks = uimin(nblks, fd->sc_bcount / FDC_BSIZE);
                       DPRINTF(("nblks(0)"));
               } else if ((fd->sc_blkno % 2) == 0) {
                       if (fd->sc_bcount & 0x00000200) {
                               if (fd->sc_bcount == FDC_BSIZE) {
                                       fd->sc_part = SEC_P10;
                                       nblks = 1;
                                       DPRINTF(("nblks(1)"));
                               } else {
                                       fd->sc_part = SEC_P11;
                                       nblks = (sectrac - sec) * 2;
                                       nblks = uimin(nblks,
                                           fd->sc_bcount / FDC_BSIZE - 1);
                                       DPRINTF(("nblks(2)"));
                               }
                       } else {
                               fd->sc_part = SEC_P11;
                               nblks = (sectrac - sec) << (type->secsize - 2);
                               nblks = uimin(nblks, fd->sc_bcount / FDC_BSIZE);
                               DPRINTF(("nblks(3)"));
                       }
               } else {
                       fd->sc_part = SEC_P01;
                       nblks = 1;
                       DPRINTF(("nblks(4)"));
               }
               nblks = uimin(nblks, FDC_MAXIOSIZE / FDC_BSIZE);
               DPRINTF((" %d\n", nblks));
               fd->sc_nblks = nblks;
               fd->sc_nbytes =
                   (finfo != NULL) ? bp->b_bcount : nblks * FDC_BSIZE;
               head = (fd->sc_blkno
                   % (type->seccyl * (1 << (type->secsize - 2))))
                   / (type->sectrac * (1 << (type->secsize - 2)));

#ifdef DIAGNOSTIC
               {
                       int block;
                       block = ((fd->sc_cylin * type->heads + head) *
                           type->sectrac + sec) * (1 << (type->secsize - 2));
                       block += (fd->sc_part == SEC_P01) ? 1 : 0;
                       if (block != fd->sc_blkno) {
                               printf("C H R N: %d %d %d %d\n",
                                   fd->sc_cylin, head, sec, type->secsize);
                               printf("fdcintr: doio: block %d != blkno %"
                                   PRId64 "\n",
                                   block, fd->sc_blkno);
#ifdef DDB
                               Debugger();
#endif
                       }
               }
#endif
               read = bp->b_flags & B_READ;
               DPRINTF(("fdcintr: %s drive %d track %d "
                   "head %d sec %d nblks %d, skip %d\n",
                   read ? "read" : "write", fd->sc_drive, fd->sc_cylin,
                   head, sec, nblks, fd->sc_skip));
               DPRINTF(("C H R N: %d %d %d %d\n", fd->sc_cylin, head, sec,
                   type->secsize));

               if (finfo == NULL && fd->sc_part != SEC_P11)
                       goto docopy;

               fdc_dmastart(fdc, read, (char *)bp->b_data + fd->sc_skip,
                   fd->sc_nbytes);
               if (finfo != NULL) {
                       /* formatting */
                       if (out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_FORMAT) < 0) {
                               fdc->sc_errors = 4;
                               fdcretry(fdc);
                               goto loop;
                       }
                       out_fdc(iot, ioh, (head << 2) | fd->sc_drive);
                       out_fdc(iot, ioh, finfo->fd_formb_secshift);
                       out_fdc(iot, ioh, finfo->fd_formb_nsecs);
                       out_fdc(iot, ioh, finfo->fd_formb_gaplen);
                       out_fdc(iot, ioh, finfo->fd_formb_fillbyte);
               } else {
                       if (read)
                               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_READ); /* READ */
                       else
                               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_WRITE); /* WRITE */
                       out_fdc(iot, ioh, (head << 2) | fd->sc_drive);
                       out_fdc(iot, ioh, bp->b_cylinder);      /* cylinder */
                       out_fdc(iot, ioh, head);
                       out_fdc(iot, ioh, sec + 1);             /* sector +1 */
                       out_fdc(iot, ioh, type->secsize); /* sector size */
                       out_fdc(iot, ioh, type->sectrac); /* sectors/track */
                       out_fdc(iot, ioh, type->gap1);          /* gap1 size */
                       out_fdc(iot, ioh, type->datalen); /* data length */
               }
               fdc->sc_state = IOCOMPLETE;

               disk_busy(&fd->sc_dk);

               /* allow 2 seconds for operation */
               callout_reset(&fdc->sc_timo_ch, 2 * hz, fdctimeout, fdc);
               return 1;                               /* will return later */

       case DOCOPY:
       docopy:
               DPRINTF(("fdcintr: DOCOPY:\n"));
               type = fd->sc_type;
               head = (fd->sc_blkno
                   % (type->seccyl * (1 << (type->secsize - 2))))
                   / (type->sectrac * (1 << (type->secsize - 2)));
               pos = fd->sc_blkno %
                   (type->sectrac * (1 << (type->secsize - 2)));
               sec = pos / (1 << (type->secsize - 2));
               fdc_dmastart(fdc, B_READ, fd->sc_copybuf, 1024);
               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_READ);         /* READ */
               out_fdc(iot, ioh, (head << 2) | fd->sc_drive);
               out_fdc(iot, ioh, bp->b_cylinder);      /* cylinder */
               out_fdc(iot, ioh, head);
               out_fdc(iot, ioh, sec + 1);             /* sector +1 */
               out_fdc(iot, ioh, type->secsize);       /* sector size */
               out_fdc(iot, ioh, type->sectrac);       /* sectors/track */
               out_fdc(iot, ioh, type->gap1);          /* gap1 size */
               out_fdc(iot, ioh, type->datalen);       /* data length */
               fdc->sc_state = COPYCOMPLETE;
               /* allow 2 seconds for operation */
               callout_reset(&fdc->sc_timo_ch, 2 * hz, fdctimeout, fdc);
               return 1;                               /* will return later */

       case DOIOHALF:
       doiohalf:
               DPRINTF((" DOIOHALF:\n"));

               type = fd->sc_type;
               sectrac = type->sectrac;
               pos = fd->sc_blkno % (sectrac * (1 << (type->secsize - 2)));
               sec = pos / (1 << (type->secsize - 2));
               head = (fd->sc_blkno
                   % (type->seccyl * (1 << (type->secsize - 2))))
                   / (type->sectrac * (1 << (type->secsize - 2)));
#ifdef DIAGNOSTIC
               {
                       int block;
                       block = ((fd->sc_cylin * type->heads + head) *
                           type->sectrac + sec) * (1 << (type->secsize - 2));
                       block += (fd->sc_part == SEC_P01) ? 1 : 0;
                       if (block != fd->sc_blkno) {
                               printf("fdcintr: block %d != blkno %" PRId64
                                   "\n",
                                   block, fd->sc_blkno);
#ifdef DDB
                               Debugger();
#endif
                       }
               }
#endif
               if ((read = bp->b_flags & B_READ)) {
                       memcpy((char *)bp->b_data + fd->sc_skip, fd->sc_copybuf
                           + (fd->sc_part & SEC_P01 ? FDC_BSIZE : 0),
                           FDC_BSIZE);
                       fdc->sc_state = IOCOMPLETE;
                       goto iocomplete2;
               } else {
                       memcpy((char *)fd->sc_copybuf
                           + (fd->sc_part & SEC_P01 ? FDC_BSIZE : 0),
                           (char *)bp->b_data + fd->sc_skip, FDC_BSIZE);
                       fdc_dmastart(fdc, read, fd->sc_copybuf, 1024);
               }
               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_WRITE);        /* WRITE */
               out_fdc(iot, ioh, (head << 2) | fd->sc_drive);
               out_fdc(iot, ioh, bp->b_cylinder);      /* cylinder */
               out_fdc(iot, ioh, head);
               out_fdc(iot, ioh, sec + 1);             /* sector +1 */
               out_fdc(iot, ioh, fd->sc_type->secsize); /* sector size */
               out_fdc(iot, ioh, sectrac);             /* sectors/track */
               out_fdc(iot, ioh, fd->sc_type->gap1);   /* gap1 size */
               out_fdc(iot, ioh, fd->sc_type->datalen); /* data length */
               fdc->sc_state = IOCOMPLETE;
               /* allow 2 seconds for operation */
               callout_reset(&fdc->sc_timo_ch, 2 * hz, fdctimeout, fdc);
               return 1;                               /* will return later */

       case SEEKWAIT:
               callout_stop(&fdc->sc_timo_ch);
               fdc->sc_state = SEEKCOMPLETE;
               /* allow 1/50 second for heads to settle */
#if 0
               callout_reset(&fdc->sc_intr_ch, hz / 50, fdcpseudointr, fdc);
#endif
               return 1;

       case SEEKCOMPLETE:
               /* Make sure seek really happened */
               DPRINTF(("fdcintr: SEEKCOMPLETE: FDC status = %x\n",
                   bus_space_read_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdsts)));
               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SENSEI);
               tmp = fdcresult(fdc);
               if ((st0 & 0xf8) == 0xc0) {
                       DPRINTF(("fdcintr: first seek!\n"));
                       fdc->sc_state = DORECAL;
                       goto loop;
               } else if (tmp != 2 ||
                   (st0 & 0xf8) != 0x20 ||
                   cyl != bp->b_cylinder) {
#ifdef FDDEBUG
                       fdcstatus(fd->sc_dev, 2, "seek failed");
#endif
                       fdcretry(fdc);
                       goto loop;
               }
               fd->sc_cylin = bp->b_cylinder;
               goto doio;

       case IOTIMEDOUT:
               fdc_dmaabort(fdc);
       case SEEKTIMEDOUT:
       case RECALTIMEDOUT:
       case RESETTIMEDOUT:
               fdcretry(fdc);
               goto loop;

       case IOCOMPLETE: /* IO DONE, post-analyze */
               callout_stop(&fdc->sc_timo_ch);
               DPRINTF(("fdcintr: in IOCOMPLETE\n"));
               if ((tmp = fdcresult(fdc)) != 7 || (st0 & 0xf8) != 0) {
                       fdc_dmaabort(fdc);
                       fdcstatus(fd->sc_dev, tmp, bp->b_flags & B_READ ?
                           "read failed" : "write failed");
                       printf("blkno %" PRId64 " nblks %d\n",
                           fd->sc_blkno, fd->sc_nblks);
                       fdcretry(fdc);
                       goto loop;
               }
       iocomplete2:
               if (fdc->sc_errors) {
                       diskerr(bp, "fd", "soft error (corrected)", LOG_PRINTF,
                           fd->sc_skip / FDC_BSIZE, (struct disklabel *)NULL);
                       printf("\n");
                       fdc->sc_errors = 0;
               }
               fd->sc_blkno += fd->sc_nblks;
               fd->sc_skip += fd->sc_nbytes;
               fd->sc_bcount -= fd->sc_nbytes;
               DPRINTF(("fd->sc_bcount = %d\n", fd->sc_bcount));
               if (finfo == NULL && fd->sc_bcount > 0) {
                       bp->b_cylinder = fd->sc_blkno
                           / (fd->sc_type->seccyl
                           * (1 << (fd->sc_type->secsize - 2)));
                       goto doseek;
               }
               fdfinish(fd, bp);
               goto loop;

       case COPYCOMPLETE: /* IO DONE, post-analyze */
               DPRINTF(("fdcintr: COPYCOMPLETE:"));
               callout_stop(&fdc->sc_timo_ch);
               if ((tmp = fdcresult(fdc)) != 7 || (st0 & 0xf8) != 0) {
                       printf("fdcintr: resnum=%d, st0=%x\n", tmp, st0);
                       fdc_dmaabort(fdc);
                       fdcstatus(fd->sc_dev, 7, bp->b_flags & B_READ ?
                           "read failed" : "write failed");
                       printf("blkno %" PRId64 " nblks %d\n",
                           fd->sc_blkno, fd->sc_nblks);
                       fdcretry(fdc);
                       goto loop;
               }
               goto doiohalf;

       case DORESET:
               DPRINTF(("fdcintr: in DORESET\n"));
               /* try a reset, keep motor on */
               fd_set_motor(fdc, 1);
               DELAY(100);
               fd_set_motor(fdc, 0);
               fdc->sc_state = RESETCOMPLETE;
               callout_reset(&fdc->sc_timo_ch, hz / 2, fdctimeout, fdc);
               return 1;                       /* will return later */

       case RESETCOMPLETE:
               DPRINTF(("fdcintr: in RESETCOMPLETE\n"));
               callout_stop(&fdc->sc_timo_ch);
               /* clear the controller output buffer */
               for (i = 0; i < 4; i++) {
                       out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SENSEI);
                       (void)fdcresult(fdc);
               }

               /* fall through */
       case DORECAL:
               DPRINTF(("fdcintr: in DORECAL\n"));
               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_RECAL); /* recalibrate function */
               out_fdc(iot, ioh, fd->sc_drive);
               fdc->sc_state = RECALWAIT;
               callout_reset(&fdc->sc_timo_ch, 5 * hz, fdctimeout, fdc);
               return 1;                       /* will return later */

       case RECALWAIT:
               DPRINTF(("fdcintr: in RECALWAIT\n"));
               callout_stop(&fdc->sc_timo_ch);
               fdc->sc_state = RECALCOMPLETE;
               /* allow 1/30 second for heads to settle */
#if 0
               callout_reset(&fdc->sc_intr_ch, hz / 30, fdcpseudointr, fdc);
#endif
               return 1;                       /* will return later */

       case RECALCOMPLETE:
               DPRINTF(("fdcintr: in RECALCOMPLETE\n"));
               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SENSEI);
               tmp = fdcresult(fdc);
               if ((st0 & 0xf8) == 0xc0) {
                       DPRINTF(("fdcintr: first seek!\n"));
                       fdc->sc_state = DORECAL;
                       goto loop;
               } else if (tmp != 2 || (st0 & 0xf8) != 0x20 || cyl != 0) {
#ifdef FDDEBUG
                       fdcstatus(fd->sc_dev, 2, "recalibrate failed");
#endif
                       fdcretry(fdc);
                       goto loop;
               }
               fd->sc_cylin = 0;
               goto doseek;

       case MOTORWAIT:
#if 0 /* on x68k motor on triggers interrupts by state change of ready line. */
               if (fd->sc_flags & FD_MOTOR_WAIT)
                       return 1;               /* time's not up yet */
#else
               /* check drive ready by state change interrupt */
               KASSERT(fd->sc_flags & FD_MOTOR_WAIT);
               out_fdc(iot, ioh, NE7CMD_SENSEI);
               tmp = fdcresult(fdc);
               if (tmp != 2 || (st0 & 0xc0) != 0xc0 /* ready changed */) {
                       printf("%s: unexpected interrupt during MOTORWAIT",
                           device_xname(fd->sc_dev));
                       fdcpstatus(7, fdc);
                       return 1;
               }
               fd->sc_flags &= ~FD_MOTOR_WAIT;
#endif
               goto doseek;

       default:
               fdcstatus(fd->sc_dev, 0, "stray interrupt");
               return 1;
       }
#ifdef DIAGNOSTIC
       panic("fdcintr: impossible");
#endif
#undef  st0
#undef  cyl
}

static void
fdcretry(struct fdc_softc *fdc)
{
       struct fd_softc *fd;
       struct buf *bp;

       DPRINTF(("fdcretry:\n"));
       fd = TAILQ_FIRST(&fdc->sc_drives);
       bp = bufq_peek(fd->sc_q);

       if (fd->sc_opts & FDOPT_NORETRY)
               goto fail;

       switch (fdc->sc_errors) {
       case 0:
               /* try again */
               fdc->sc_state = SEEKCOMPLETE;
               break;

       case 1:
       case 2:
       case 3:
               /* didn't work; try recalibrating */
               fdc->sc_state = DORECAL;
               break;

       case 4:
               /* still no go; reset the bastard */
               fdc->sc_state = DORESET;
               break;

       default:
       fail:
               if ((fd->sc_opts & FDOPT_SILENT) == 0) {
                       diskerr(bp, "fd", "hard error", LOG_PRINTF,
                           fd->sc_skip, (struct disklabel *)NULL);
                       fdcpstatus(7, fdc);
               }

               bp->b_error = EIO;
               fdfinish(fd, bp);
       }
       fdc->sc_errors++;
}

static int
fdioctl(dev_t dev, u_long cmd, void *addr, int flag, struct lwp *l)
{
       struct fd_softc *fd = device_lookup_private(&fd_cd, FDUNIT(dev));
       struct fdc_softc *fdc = device_private(device_parent(fd->sc_dev));
       struct fdformat_parms *form_parms;
       struct fdformat_cmd *form_cmd;
       struct ne7_fd_formb *fd_formb;
       int part = DISKPART(dev);
       struct disklabel buffer;
       int error;
       unsigned int scratch;
       int il[FD_MAX_NSEC + 1];
       int i, j;

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

       DPRINTF(("fdioctl:"));
       switch (cmd) {
       case DIOCWLABEL:
               DPRINTF(("DIOCWLABEL\n"));
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EBADF;
               /* XXX do something */
               return 0;

       case DIOCWDINFO:
               DPRINTF(("DIOCWDINFO\n"));
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EBADF;

               error = setdisklabel(&buffer, (struct disklabel *)addr,
                   0, NULL);
               if (error)
                       return error;

               error = writedisklabel(dev, fdstrategy, &buffer, NULL);
               return error;

       case FDIOCGETFORMAT:
               DPRINTF(("FDIOCGETFORMAT\n"));
               form_parms = (struct fdformat_parms *)addr;
               form_parms->fdformat_version = FDFORMAT_VERSION;
               form_parms->nbps = 128 * (1 << fd->sc_type->secsize);
               form_parms->ncyl = fd->sc_type->cyls;
               form_parms->nspt = fd->sc_type->sectrac;
               form_parms->ntrk = fd->sc_type->heads;
               form_parms->stepspercyl = fd->sc_type->step;
               form_parms->gaplen = fd->sc_type->gap2;
               form_parms->fillbyte = fd->sc_type->fillbyte;
               form_parms->interleave = fd->sc_type->interleave;
               switch (fd->sc_type->rate) {
               case FDC_500KBPS:
                       form_parms->xfer_rate = 500 * 1024;
                       break;
               case FDC_300KBPS:
                       form_parms->xfer_rate = 300 * 1024;
                       break;
               case FDC_250KBPS:
                       form_parms->xfer_rate = 250 * 1024;
                       break;
               default:
                       return EINVAL;
               }
               return 0;

       case FDIOCSETFORMAT:
               DPRINTF(("FDIOCSETFORMAT\n"));
               if((flag & FWRITE) == 0)
                       return EBADF;   /* must be opened for writing */
               form_parms = (struct fdformat_parms *)addr;
               if (form_parms->fdformat_version != FDFORMAT_VERSION)
                       return EINVAL;  /* wrong version of formatting prog */

               scratch = form_parms->nbps >> 7;
               if ((form_parms->nbps & 0x7f) || ffs(scratch) == 0 ||
                   scratch & ~(1 << (ffs(scratch) - 1)))
                       /* not a power-of-two multiple of 128 */
                       return EINVAL;

               switch (form_parms->xfer_rate) {
               case 500 * 1024:
                       fd->sc_type->rate = FDC_500KBPS;
                       break;
               case 300 * 1024:
                       fd->sc_type->rate = FDC_300KBPS;
                       break;
               case 250 * 1024:
                       fd->sc_type->rate = FDC_250KBPS;
                       break;
               default:
                       return EINVAL;
               }

               if (form_parms->nspt > FD_MAX_NSEC ||
                   form_parms->fillbyte > 0xff ||
                   form_parms->interleave > 0xff)
                       return EINVAL;
               fd->sc_type->sectrac = form_parms->nspt;
               if (form_parms->ntrk != 2 && form_parms->ntrk != 1)
                       return EINVAL;
               fd->sc_type->heads = form_parms->ntrk;
               fd->sc_type->seccyl = form_parms->nspt * form_parms->ntrk;
               fd->sc_type->secsize = ffs(scratch)-1;
               fd->sc_type->gap2 = form_parms->gaplen;
               fd->sc_type->cyls = form_parms->ncyl;
               fd->sc_type->size = fd->sc_type->seccyl * form_parms->ncyl *
                   form_parms->nbps / DEV_BSIZE;
               fd->sc_type->step = form_parms->stepspercyl;
               fd->sc_type->fillbyte = form_parms->fillbyte;
               fd->sc_type->interleave = form_parms->interleave;
               return 0;

       case FDIOCFORMAT_TRACK:
               DPRINTF(("FDIOCFORMAT_TRACK\n"));
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EBADF;   /* must be opened for writing */
               form_cmd = (struct fdformat_cmd *)addr;
               if (form_cmd->formatcmd_version != FDFORMAT_VERSION)
                       return EINVAL;  /* wrong version of formatting prog */

               if (form_cmd->head >= fd->sc_type->heads ||
                   form_cmd->cylinder >= fd->sc_type->cyls) {
                       return EINVAL;
               }

               fd_formb = malloc(sizeof(struct ne7_fd_formb),
                   M_TEMP, M_WAITOK);
               fd_formb->head = form_cmd->head;
               fd_formb->cyl = form_cmd->cylinder;
               fd_formb->transfer_rate = fd->sc_type->rate;
               fd_formb->fd_formb_secshift = fd->sc_type->secsize;
               fd_formb->fd_formb_nsecs = fd->sc_type->sectrac;
               fd_formb->fd_formb_gaplen = fd->sc_type->gap2;
               fd_formb->fd_formb_fillbyte = fd->sc_type->fillbyte;

               memset(il, 0, sizeof il);
               for (j = 0, i = 1; i <= fd_formb->fd_formb_nsecs; i++) {
                       while (il[(j % fd_formb->fd_formb_nsecs) + 1])
                               j++;
                       il[(j % fd_formb->fd_formb_nsecs)+  1] = i;
                       j += fd->sc_type->interleave;
               }
               for (i = 0; i < fd_formb->fd_formb_nsecs; i++) {
                       fd_formb->fd_formb_cylno(i) = form_cmd->cylinder;
                       fd_formb->fd_formb_headno(i) = form_cmd->head;
                       fd_formb->fd_formb_secno(i) = il[i + 1];
                       fd_formb->fd_formb_secsize(i) = fd->sc_type->secsize;
               }

               error = fdformat(dev, fd_formb, l);
               free(fd_formb, M_TEMP);
               return error;

       case FDIOCGETOPTS:              /* get drive options */
               DPRINTF(("FDIOCGETOPTS\n"));
               *(int *)addr = fd->sc_opts;
               return 0;

       case FDIOCSETOPTS:              /* set drive options */
               DPRINTF(("FDIOCSETOPTS\n"));
               fd->sc_opts = *(int *)addr;
               return 0;

       case DIOCLOCK:
               /*
                * Nothing to do here, really.
                */
               return 0; /* XXX */

       case DIOCEJECT:
               DPRINTF(("DIOCEJECT\n"));
               if (*(int *)addr == 0) {
                       /*
                        * Don't force eject: check that we are the only
                        * partition open. If so, unlock it.
                        */
                       if ((fd->sc_dk.dk_openmask & ~(1 << part)) != 0 ||
                           fd->sc_dk.dk_bopenmask + fd->sc_dk.dk_copenmask !=
                           fd->sc_dk.dk_openmask) {
                               return EBUSY;
                       }
               }
               /* FALLTHROUGH */
       case ODIOCEJECT:
               DPRINTF(("ODIOCEJECT\n"));
               fd_do_eject(fdc, FDUNIT(dev));
               return 0;

       default:
               return ENOTTY;
       }

#ifdef DIAGNOSTIC
       panic("fdioctl: impossible");
#endif
}

static int
fdformat(dev_t dev, struct ne7_fd_formb *finfo, struct lwp *l)
{
       int rv = 0;
       struct fd_softc *fd = device_lookup_private(&fd_cd, FDUNIT(dev));
       struct fd_type *type = fd->sc_type;
       struct buf *bp;

       /* set up a buffer header for fdstrategy() */
       bp = getiobuf(NULL, false);
       if (bp == NULL)
               return ENOBUFS;

       bp->b_cflags = BC_BUSY;
       bp->b_flags = B_PHYS | B_FORMAT;
       bp->b_proc = l->l_proc;
       bp->b_dev = dev;

       /*
        * calculate a fake blkno, so fdstrategy() would initiate a
        * seek to the requested cylinder
        */
       bp->b_blkno = (finfo->cyl * (type->sectrac * type->heads)
           + finfo->head * type->sectrac) * (128 << type->secsize) / DEV_BSIZE;

       bp->b_bcount = sizeof(struct fd_idfield_data) * finfo->fd_formb_nsecs;
       bp->b_data = (void *)finfo;

#ifdef FDDEBUG
       printf("fdformat: blkno %" PRIx64 " count %x\n",
           bp->b_blkno, bp->b_bcount);
#endif

       /* now do the format */
       fdstrategy(bp);

       /* ...and wait for it to complete */
       rv = biowait(bp);
       putiobuf(bp);
       return rv;
}

static void
fd_do_eject(struct fdc_softc *fdc, int unit)
{

       bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdout, 0x20 | (1 << unit));
       DELAY(1); /* XXX */
       bus_space_write_1(fdc->sc_iot, fdc->sc_ioh, fdout, 0x20);
}

/*
* Build disk label. For now we only create a label from what we know
* from 'sc'.
*/
static int
fdgetdisklabel(struct fd_softc *sc, dev_t dev)
{
       struct disklabel *lp;
       int part;

       DPRINTF(("fdgetdisklabel()\n"));

       part = DISKPART(dev);
       lp = sc->sc_dk.dk_label;
       memset(lp, 0, sizeof(struct disklabel));

       lp->d_secsize     = 128 << sc->sc_type->secsize;
       lp->d_ntracks     = sc->sc_type->heads;
       lp->d_nsectors    = sc->sc_type->sectrac;
       lp->d_secpercyl   = lp->d_ntracks * lp->d_nsectors;
       lp->d_ncylinders  = sc->sc_type->size / lp->d_secpercyl;
       lp->d_secperunit  = sc->sc_type->size;

       lp->d_type        = DKTYPE_FLOPPY;
       lp->d_rpm         = 300;        /* XXX */
       lp->d_interleave  = 1;          /* FIXME: is this OK?           */
       lp->d_bbsize      = 0;
       lp->d_sbsize      = 0;
       lp->d_npartitions = part + 1;
#define STEP_DELAY      6000    /* 6ms (6000us) delay after stepping    */
       lp->d_trkseek     = STEP_DELAY; /* XXX */
       lp->d_magic       = DISKMAGIC;
       lp->d_magic2      = DISKMAGIC;
       lp->d_checksum    = dkcksum(lp);
       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;

       return 0;
}

/*
* Mountroot hook: prompt the user to enter the root file system
* floppy.
*/
static void
fd_mountroot_hook(device_t dev)
{
       struct fd_softc *fd = device_private(dev);
       struct fdc_softc *fdc = device_private(device_parent(fd->sc_dev));
       int c;

       /* XXX device_unit() abuse */
       fd_do_eject(fdc, device_unit(dev));
       printf("Insert filesystem floppy and press return.");
       for (;;) {
               c = cngetc();
               if ((c == '\r') || (c == '\n')) {
                       printf("\n");
                       break;
               }
       }
}