/*      $NetBSD: atapi_wdc.c,v 1.141 2021/10/05 08:01:05 rin Exp $      */

/*
* Copyright (c) 1998, 2001 Manuel Bouyer.
*
* 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 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: atapi_wdc.c,v 1.141 2021/10/05 08:01:05 rin Exp $");

#ifndef ATADEBUG
#define ATADEBUG
#endif /* ATADEBUG */

#include <sys/param.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/kernel.h>
#include <sys/file.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/buf.h>
#include <sys/malloc.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/syslog.h>
#include <sys/proc.h>
#include <sys/dvdio.h>

#include <sys/intr.h>
#include <sys/bus.h>

#ifndef __BUS_SPACE_HAS_STREAM_METHODS
#define bus_space_write_multi_stream_2  bus_space_write_multi_2
#define bus_space_write_multi_stream_4  bus_space_write_multi_4
#define bus_space_read_multi_stream_2   bus_space_read_multi_2
#define bus_space_read_multi_stream_4   bus_space_read_multi_4
#endif /* __BUS_SPACE_HAS_STREAM_METHODS */

#include <dev/ata/ataconf.h>
#include <dev/ata/atareg.h>
#include <dev/ata/atavar.h>
#include <dev/ic/wdcreg.h>
#include <dev/ic/wdcvar.h>

#include <dev/scsipi/scsi_all.h> /* for SCSI status */

#define DEBUG_INTR   0x01
#define DEBUG_XFERS  0x02
#define DEBUG_STATUS 0x04
#define DEBUG_FUNCS  0x08
#define DEBUG_PROBE  0x10
#ifdef ATADEBUG
#ifndef ATADEBUG_ATAPI_MASK
#define ATADEBUG_ATAPI_MASK 0x0
#endif
int wdcdebug_atapi_mask = ATADEBUG_ATAPI_MASK;
#define ATADEBUG_PRINT(args, level) \
       if (wdcdebug_atapi_mask & (level)) \
               printf args
#else
#define ATADEBUG_PRINT(args, level)
#endif

#define ATAPI_DELAY 10  /* 10 ms, this is used only before sending a cmd */
#define ATAPI_MODE_DELAY 1000   /* 1s, timeout for SET_FEATYRE cmds */

static int      wdc_atapi_get_params(struct scsipi_channel *, int,
                                    struct ataparams *);
static void     wdc_atapi_probe_device(struct atapibus_softc *, int);
static void     wdc_atapi_minphys (struct buf *bp);
static int      wdc_atapi_start(struct ata_channel *,struct ata_xfer *);
static int      wdc_atapi_intr(struct ata_channel *, struct ata_xfer *, int);
static void     wdc_atapi_kill_xfer(struct ata_channel *,
                                   struct ata_xfer *, int);
static void     wdc_atapi_phase_complete(struct ata_xfer *, int);
static int      wdc_atapi_poll(struct ata_channel *, struct ata_xfer *);
static void     wdc_atapi_done(struct ata_channel *, struct ata_xfer *);
static void     wdc_atapi_reset(struct ata_channel *, struct ata_xfer *);
static void     wdc_atapi_scsipi_request(struct scsipi_channel *,
                                        scsipi_adapter_req_t, void *);
static void     wdc_atapi_kill_pending(struct scsipi_periph *);
static void     wdc_atapi_polldsc(void *arg);

#define MAX_SIZE MAXPHYS

static const struct scsipi_bustype wdc_atapi_bustype = {
       .bustype_type = SCSIPI_BUSTYPE_ATAPI,
       .bustype_cmd = atapi_scsipi_cmd,
       .bustype_interpret_sense = atapi_interpret_sense,
       .bustype_printaddr = atapi_print_addr,
       .bustype_kill_pending = wdc_atapi_kill_pending,
       .bustype_async_event_xfer_mode = NULL,
};

void
wdc_atapibus_attach(struct atabus_softc *ata_sc)
{
       struct ata_channel *chp = ata_sc->sc_chan;
       struct atac_softc *atac = chp->ch_atac;
       struct scsipi_adapter *adapt = &atac->atac_atapi_adapter._generic;
       struct scsipi_channel *chan = &chp->ch_atapi_channel;

       /*
        * Fill in the scsipi_adapter.
        */
       adapt->adapt_dev = atac->atac_dev;
       adapt->adapt_nchannels = atac->atac_nchannels;
       adapt->adapt_request = wdc_atapi_scsipi_request;
       adapt->adapt_minphys = wdc_atapi_minphys;
       if (atac->atac_cap & ATAC_CAP_NOIRQ)
               adapt->adapt_flags |= SCSIPI_ADAPT_POLL_ONLY;
       atac->atac_atapi_adapter.atapi_probe_device = wdc_atapi_probe_device;

       /*
        * Fill in the scsipi_channel.
        */
       memset(chan, 0, sizeof(*chan));
       chan->chan_adapter = adapt;
       chan->chan_bustype = &wdc_atapi_bustype;
       chan->chan_channel = chp->ch_channel;
       chan->chan_flags = SCSIPI_CHAN_OPENINGS;
       chan->chan_openings = 1;
       chan->chan_max_periph = 1;
       chan->chan_ntargets = chp->ch_ndrives;
       chan->chan_nluns = 1;

       chp->atapibus = config_found(ata_sc->sc_dev, chan, atapiprint,
           CFARGS(.iattr = "atapi"));
}

static void
wdc_atapi_minphys(struct buf *bp)
{

       if (bp->b_bcount > MAX_SIZE)
               bp->b_bcount = MAX_SIZE;
       minphys(bp);
}

/*
* Kill off all pending xfers for a periph.
*
* Must be called with adapter lock held
*/
static void
wdc_atapi_kill_pending(struct scsipi_periph *periph)
{
       struct atac_softc *atac =
           device_private(periph->periph_channel->chan_adapter->adapt_dev);
       struct ata_channel *chp =
           atac->atac_channels[periph->periph_channel->chan_channel];

       ata_kill_pending(&chp->ch_drive[periph->periph_target]);
}

static void
wdc_atapi_kill_xfer(struct ata_channel *chp, struct ata_xfer *xfer, int reason)
{
       struct scsipi_xfer *sc_xfer = xfer->c_scsipi;
       bool deactivate = true;

       /* remove this command from xfer queue */
       switch (reason) {
       case KILL_GONE_INACTIVE:
               deactivate = false;
               /* FALLTHROUGH */
       case KILL_GONE:
               sc_xfer->error = XS_DRIVER_STUFFUP;
               break;
       case KILL_RESET:
               sc_xfer->error = XS_RESET;
               break;
       default:
               printf("wdc_ata_bio_kill_xfer: unknown reason %d\n",
                   reason);
               panic("wdc_ata_bio_kill_xfer");
       }

       if (deactivate)
               ata_deactivate_xfer(chp, xfer);

       ata_free_xfer(chp, xfer);
       scsipi_done(sc_xfer);
}

static int
wdc_atapi_get_params(struct scsipi_channel *chan, int drive,
   struct ataparams *id)
{
       struct wdc_softc *wdc = device_private(chan->chan_adapter->adapt_dev);
       struct atac_softc *atac = &wdc->sc_atac;
       struct wdc_regs *wdr = &wdc->regs[chan->chan_channel];
       struct ata_channel *chp = atac->atac_channels[chan->chan_channel];
       struct ata_xfer *xfer;
       int rv;

       xfer = ata_get_xfer(chp, false);
       if (xfer == NULL) {
               printf("wdc_atapi_get_params: no xfer\n");
               return EBUSY;
       }

       xfer->c_ata_c.r_command = ATAPI_SOFT_RESET;
       xfer->c_ata_c.r_st_bmask = 0;
       xfer->c_ata_c.r_st_pmask = 0;
       xfer->c_ata_c.flags = AT_WAIT | AT_POLL;
       xfer->c_ata_c.timeout = WDC_RESET_WAIT;

       wdc_exec_command(&chp->ch_drive[drive], xfer);
       ata_wait_cmd(chp, xfer);

       if (xfer->c_ata_c.flags & (AT_ERROR | AT_TIMEOU | AT_DF)) {
               ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_get_params: ATAPI_SOFT_RESET "
                   "failed for drive %s:%d:%d: error 0x%x\n",
                   device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel, drive,
                   xfer->c_ata_c.r_error), DEBUG_PROBE);
               rv = -1;
               goto out_xfer;
       }
       chp->ch_drive[drive].state = 0;

       ata_free_xfer(chp, xfer);

       (void)bus_space_read_1(wdr->cmd_iot, wdr->cmd_iohs[wd_status], 0);

       /* Some ATAPI devices need a bit more time after software reset. */
       delay(5000);
       if (ata_get_params(&chp->ch_drive[drive], AT_WAIT, id) != 0) {
               ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_get_params: ATAPI_IDENTIFY_DEVICE "
                   "failed for drive %s:%d:%d\n",
                   device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel, drive),
                   DEBUG_PROBE);
               rv = -1;
               goto out;
       }
       rv = 0;
out:
       return rv;

out_xfer:
       ata_free_xfer(chp, xfer);
       return rv;
}

static void
wdc_atapi_probe_device(struct atapibus_softc *sc, int target)
{
       struct scsipi_channel *chan = sc->sc_channel;
       struct scsipi_periph *periph;
       struct ataparams ids;
       struct ataparams *id = &ids;
       struct wdc_softc *wdc = device_private(chan->chan_adapter->adapt_dev);
       struct atac_softc *atac = &wdc->sc_atac;
       struct ata_channel *chp = atac->atac_channels[chan->chan_channel];
       struct ata_drive_datas *drvp = &chp->ch_drive[target];
       struct scsipibus_attach_args sa;
       char serial_number[21], model[41], firmware_revision[9];
       int s;

       /* skip if already attached */
       if (scsipi_lookup_periph(chan, target, 0) != NULL)
               return;

       /* if no ATAPI device detected at wdc attach time, skip */
       if (drvp->drive_type != ATA_DRIVET_ATAPI) {
               ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_probe_device: "
                   "drive %d not present\n", target), DEBUG_PROBE);
               return;
       }

       if (wdc_atapi_get_params(chan, target, id) == 0) {
#ifdef ATAPI_DEBUG_PROBE
               printf("%s drive %d: cmdsz 0x%x drqtype 0x%x\n",
                   device_xname(sc->sc_dev), target,
                   id->atap_config & ATAPI_CFG_CMD_MASK,
                   id->atap_config & ATAPI_CFG_DRQ_MASK);
#endif
               periph = scsipi_alloc_periph(M_WAITOK);
               periph->periph_dev = NULL;
               periph->periph_channel = chan;
               periph->periph_switch = &atapi_probe_periphsw;
               periph->periph_target = target;
               periph->periph_lun = 0;
               periph->periph_quirks = PQUIRK_ONLYBIG;

#ifdef SCSIPI_DEBUG
               if (SCSIPI_DEBUG_TYPE == SCSIPI_BUSTYPE_ATAPI &&
                   SCSIPI_DEBUG_TARGET == target)
                       periph->periph_dbflags |= SCSIPI_DEBUG_FLAGS;
#endif
               periph->periph_type = ATAPI_CFG_TYPE(id->atap_config);
               if (id->atap_config & ATAPI_CFG_REMOV)
                       periph->periph_flags |= PERIPH_REMOVABLE;
               if (periph->periph_type == T_SEQUENTIAL) {
                       s = splbio();
                       drvp->drive_flags |= ATA_DRIVE_ATAPIDSCW;
                       splx(s);
               }

               sa.sa_periph = periph;
               sa.sa_inqbuf.type =  ATAPI_CFG_TYPE(id->atap_config);
               sa.sa_inqbuf.removable = id->atap_config & ATAPI_CFG_REMOV ?
                   T_REMOV : T_FIXED;
               strnvisx(model, sizeof(model), id->atap_model,
                   sizeof(id->atap_model), VIS_TRIM|VIS_SAFE|VIS_OCTAL);
               strnvisx(serial_number, sizeof(serial_number),
                   id->atap_serial, sizeof(id->atap_serial),
                   VIS_TRIM|VIS_SAFE|VIS_OCTAL);
               strnvisx(firmware_revision, sizeof(firmware_revision),
                   id->atap_revision, sizeof(id->atap_revision),
                   VIS_TRIM|VIS_SAFE|VIS_OCTAL);
               sa.sa_inqbuf.vendor = model;
               sa.sa_inqbuf.product = serial_number;
               sa.sa_inqbuf.revision = firmware_revision;

               /*
                * Determine the operating mode capabilities of the device.
                */
               if ((id->atap_config & ATAPI_CFG_CMD_MASK) == ATAPI_CFG_CMD_16)
                       periph->periph_cap |= PERIPH_CAP_CMD16;
               /* XXX This is gross. */
               periph->periph_cap |= (id->atap_config & ATAPI_CFG_DRQ_MASK);

               drvp->drv_softc = atapi_probe_device(sc, target, periph, &sa);

               if (drvp->drv_softc)
                       ata_probe_caps(drvp);
               else {
                       s = splbio();
                       drvp->drive_type = ATA_DRIVET_NONE;
                       splx(s);
               }
       } else {
               s = splbio();
               drvp->drive_type = ATA_DRIVET_NONE;
               splx(s);
       }
}

static const struct ata_xfer_ops wdc_atapi_xfer_ops = {
       .c_start = wdc_atapi_start,
       .c_intr = wdc_atapi_intr,
       .c_poll = wdc_atapi_poll,
       .c_abort = wdc_atapi_reset,
       .c_kill_xfer = wdc_atapi_kill_xfer,
};

static void
wdc_atapi_scsipi_request(struct scsipi_channel *chan, scsipi_adapter_req_t req,
   void *arg)
{
       struct scsipi_adapter *adapt = chan->chan_adapter;
       struct scsipi_periph *periph;
       struct scsipi_xfer *sc_xfer;
       struct wdc_softc *wdc = device_private(adapt->adapt_dev);
       struct atac_softc *atac = &wdc->sc_atac;
       struct ata_xfer *xfer;
       int channel = chan->chan_channel;
       int drive, s;

       switch (req) {
       case ADAPTER_REQ_RUN_XFER:
               sc_xfer = arg;
               periph = sc_xfer->xs_periph;
               drive = periph->periph_target;

               ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_scsipi_request %s:%d:%d\n",
                   device_xname(atac->atac_dev), channel, drive),
                   DEBUG_XFERS);
               if (!device_is_active(atac->atac_dev)) {
                       sc_xfer->error = XS_DRIVER_STUFFUP;
                       scsipi_done(sc_xfer);
                       return;
               }

               xfer = ata_get_xfer(atac->atac_channels[channel], false);
               if (xfer == NULL) {
                       sc_xfer->error = XS_RESOURCE_SHORTAGE;
                       scsipi_done(sc_xfer);
                       return;
               }

               if (sc_xfer->xs_control & XS_CTL_POLL)
                       xfer->c_flags |= C_POLL;
#if NATA_DMA
               if ((atac->atac_channels[channel]->ch_drive[drive].drive_flags &
                   (ATA_DRIVE_DMA | ATA_DRIVE_UDMA)) && sc_xfer->datalen > 0)
                       xfer->c_flags |= C_DMA;
#endif
#if NATA_DMA && NATA_PIOBM
               else
#endif
#if NATA_PIOBM
               if ((atac->atac_cap & ATAC_CAP_PIOBM) &&
                   sc_xfer->datalen > 0)
                       xfer->c_flags |= C_PIOBM;
#endif
               xfer->c_drive = drive;
               xfer->c_flags |= C_ATAPI;
#if NATA_DMA
               if (sc_xfer->cmd->opcode == GPCMD_REPORT_KEY ||
                   sc_xfer->cmd->opcode == GPCMD_SEND_KEY ||
                   sc_xfer->cmd->opcode == GPCMD_READ_DVD_STRUCTURE) {
                       /*
                        * DVD authentication commands must always be done in
                        * PIO mode.
                        */
                       xfer->c_flags &= ~C_DMA;
               }

               /*
                * DMA normally can't deal with transfers which are not a
                * multiple of its databus width. It's a bug to request odd
                * length transfers for ATAPI.
                *
                * Some devices also can't cope with unaligned DMA xfers
                * either. Also some devices seem to not handle DMA xfers of
                * less than 4 bytes.
                *
                * By enforcing at least 4 byte aligned offset and length for
                * DMA, we might use PIO where DMA could be allowed but better
                * safe than sorry as recent problems proved.
                *
                * Offending structures that are thus done by PIO instead of
                * DMA are normally small structures since all bulkdata is
                * aligned. But as the request may come from userland, we have
                * to protect against it anyway.
                *
                * XXX check for the 32 bit wide flag?
                */

               if (((uintptr_t) sc_xfer->data) & 0x03)
                       xfer->c_flags &= ~C_DMA;
               if ((sc_xfer->datalen < 4) || (sc_xfer->datalen & 0x03))
                       xfer->c_flags &= ~C_DMA;
#endif  /* NATA_DMA */

               xfer->c_databuf = sc_xfer->data;
               xfer->c_bcount = sc_xfer->datalen;
               xfer->ops = &wdc_atapi_xfer_ops;
               xfer->c_scsipi = sc_xfer;
               xfer->c_atapi.c_dscpoll = 0;
               s = splbio();
               ata_exec_xfer(atac->atac_channels[channel], xfer);
#ifdef DIAGNOSTIC
               if ((sc_xfer->xs_control & XS_CTL_POLL) != 0 &&
                   (sc_xfer->xs_status & XS_STS_DONE) == 0)
                       panic("wdc_atapi_scsipi_request: polled command "
                           "not done");
#endif
               splx(s);
               return;

       default:
               /* Not supported, nothing to do. */
               ;
       }
}

static int
wdc_atapi_start(struct ata_channel *chp, struct ata_xfer *xfer)
{
       struct atac_softc *atac = chp->ch_atac;
       struct wdc_softc *wdc = CHAN_TO_WDC(chp);
       struct wdc_regs *wdr = &wdc->regs[chp->ch_channel];
       struct scsipi_xfer *sc_xfer = xfer->c_scsipi;
       struct ata_drive_datas *drvp = &chp->ch_drive[xfer->c_drive];
       int wait_flags = (sc_xfer->xs_control & XS_CTL_POLL) ? AT_POLL : 0;
       int tfd;
       const char *errstring;

       ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_start %s:%d:%d, scsi flags 0x%x \n",
           device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel, drvp->drive,
           sc_xfer->xs_control), DEBUG_XFERS);

       ata_channel_lock_owned(chp);

#if NATA_DMA
       if ((xfer->c_flags & C_DMA) && (drvp->n_xfers <= NXFER))
               drvp->n_xfers++;
#endif
       /* Do control operations specially. */
       if (__predict_false(drvp->state < READY)) {
               /* If it's not a polled command, we need the kernel thread */
               if ((sc_xfer->xs_control & XS_CTL_POLL) == 0
                   && !ata_is_thread_run(chp))
                       return ATASTART_TH;
               /*
                * disable interrupts, all commands here should be quick
                * enough to be able to poll, and we don't go here that often
                */
               bus_space_write_1(wdr->ctl_iot, wdr->ctl_ioh, wd_aux_ctlr,
                    WDCTL_4BIT | WDCTL_IDS);
               if (wdc->select)
                       wdc->select(chp, xfer->c_drive);
               bus_space_write_1(wdr->cmd_iot, wdr->cmd_iohs[wd_sdh], 0,
                   WDSD_IBM | (xfer->c_drive << 4));
               /* Don't try to set mode if controller can't be adjusted */
               if (atac->atac_set_modes == NULL)
                       goto ready;
               /* Also don't try if the drive didn't report its mode */
               if ((drvp->drive_flags & ATA_DRIVE_MODE) == 0)
                       goto ready;
               errstring = "unbusy";
               if (wdc_wait_for_unbusy(chp, ATAPI_DELAY, wait_flags, &tfd))
                       goto timeout;
               wdccommand(chp, drvp->drive, SET_FEATURES, 0, 0, 0,
                   0x08 | drvp->PIO_mode, WDSF_SET_MODE);
               errstring = "piomode";
               if (wdc_wait_for_unbusy(chp, ATAPI_MODE_DELAY, wait_flags,
                   &tfd))
                       goto timeout;
               if (ATACH_ST(tfd) & WDCS_ERR) {
                       if (ATACH_ST(tfd) == WDCE_ABRT) {
                               /*
                                * Some ATAPI drives reject PIO settings.
                                * Fall back to PIO mode 3 since that's the
                                * minimum for ATAPI.
                                */
                               printf("%s:%d:%d: PIO mode %d rejected, "
                                   "falling back to PIO mode 3\n",
                                   device_xname(atac->atac_dev),
                                   chp->ch_channel, xfer->c_drive,
                                   drvp->PIO_mode);
                               if (drvp->PIO_mode > 3)
                                       drvp->PIO_mode = 3;
                       } else
                               goto error;
               }
#if NATA_DMA
#if NATA_UDMA
               if (drvp->drive_flags & ATA_DRIVE_UDMA) {
                       wdccommand(chp, drvp->drive, SET_FEATURES, 0, 0, 0,
                           0x40 | drvp->UDMA_mode, WDSF_SET_MODE);
               } else
#endif
               if (drvp->drive_flags & ATA_DRIVE_DMA) {
                       wdccommand(chp, drvp->drive, SET_FEATURES, 0, 0, 0,
                           0x20 | drvp->DMA_mode, WDSF_SET_MODE);
               } else {
                       goto ready;
               }
               errstring = "dmamode";
               if (wdc_wait_for_unbusy(chp, ATAPI_MODE_DELAY, wait_flags,
                   &tfd))
                       goto timeout;
               if (ATACH_ST(tfd) & WDCS_ERR) {
                       if (ATACH_ERR(tfd) == WDCE_ABRT) {
#if NATA_UDMA
                               if (drvp->drive_flags & ATA_DRIVE_UDMA)
                                       goto error;
                               else
#endif
                               {
                                       /*
                                        * The drive rejected our DMA setting.
                                        * Fall back to mode 1.
                                        */
                                       printf("%s:%d:%d: DMA mode %d rejected, "
                                           "falling back to DMA mode 0\n",
                                           device_xname(atac->atac_dev),
                                           chp->ch_channel, xfer->c_drive,
                                           drvp->DMA_mode);
                                       if (drvp->DMA_mode > 0)
                                               drvp->DMA_mode = 0;
                               }
                       } else
                               goto error;
               }
#endif  /* NATA_DMA */
ready:
               drvp->state = READY;
               bus_space_write_1(wdr->ctl_iot, wdr->ctl_ioh, wd_aux_ctlr,
                   WDCTL_4BIT);
               delay(10); /* some drives need a little delay here */
       }
       /* start timeout machinery */
       if ((sc_xfer->xs_control & XS_CTL_POLL) == 0)
               callout_reset(&chp->c_timo_callout, mstohz(sc_xfer->timeout),
                   wdctimeout, chp);

       if (wdc->select)
               wdc->select(chp, xfer->c_drive);
       bus_space_write_1(wdr->cmd_iot, wdr->cmd_iohs[wd_sdh], 0,
           WDSD_IBM | (xfer->c_drive << 4));
       switch (wdc_wait_for_unbusy(chp, ATAPI_DELAY, wait_flags, &tfd)) {
       case WDCWAIT_OK:
               break;
       case WDCWAIT_TOUT:
               printf("wdc_atapi_start: not ready, st = %02x\n",
                   ATACH_ST(tfd));
               sc_xfer->error = XS_TIMEOUT;
               return ATASTART_ABORT;
       case WDCWAIT_THR:
               return ATASTART_TH;
       }

       /*
        * Even with WDCS_ERR, the device should accept a command packet
        * Limit length to what can be stuffed into the cylinder register
        * (16 bits).  Some CD-ROMs seem to interpret '0' as 65536,
        * but not all devices do that and it's not obvious from the
        * ATAPI spec that that behaviour should be expected.  If more
        * data is necessary, multiple data transfer phases will be done.
        */

       wdccommand(chp, xfer->c_drive, ATAPI_PKT_CMD,
           xfer->c_bcount <= 0xffff ? xfer->c_bcount : 0xffff,
           0, 0, 0,
#if NATA_DMA
           (xfer->c_flags & C_DMA) ? ATAPI_PKT_CMD_FTRE_DMA :
#endif
           0
           );

#if NATA_PIOBM
       if (xfer->c_flags & C_PIOBM) {
               int error;
               int dma_flags = (sc_xfer->xs_control & XS_CTL_DATA_IN)
                   ?  WDC_DMA_READ : 0;
               if (xfer->c_flags & C_POLL) {
                       /* XXX not supported yet --- fall back to PIO */
                       xfer->c_flags &= ~C_PIOBM;
               } else {
                       /* Init the DMA channel. */
                       error = (*wdc->dma_init)(wdc->dma_arg,
                           chp->ch_channel, xfer->c_drive,
                           (char *)xfer->c_databuf,
                           xfer->c_bcount,
                           dma_flags | WDC_DMA_PIOBM_ATAPI);
                       if (error) {
                               if (error == EINVAL) {
                                       /*
                                        * We can't do DMA on this transfer
                                        * for some reason.  Fall back to
                                        * PIO.
                                        */
                                       xfer->c_flags &= ~C_PIOBM;
                                       error = 0;
                               } else {
                                       sc_xfer->error = XS_DRIVER_STUFFUP;
                                       errstring = "piobm";
                                       goto error;
                               }
                       }
               }
       }
#endif
       /*
        * If there is no interrupt for CMD input, busy-wait for it (done in
        * the interrupt routine. Poll routine will exit early in this case.
        */
       if ((sc_xfer->xs_periph->periph_cap & ATAPI_CFG_DRQ_MASK) !=
           ATAPI_CFG_IRQ_DRQ || (sc_xfer->xs_control & XS_CTL_POLL))
               return ATASTART_POLL;
       else {
               chp->ch_flags |= ATACH_IRQ_WAIT;
               return ATASTART_STARTED;
       }

timeout:
       printf("%s:%d:%d: %s timed out\n",
           device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel, xfer->c_drive,
           errstring);
       sc_xfer->error = XS_TIMEOUT;
       bus_space_write_1(wdr->ctl_iot, wdr->ctl_ioh, wd_aux_ctlr, WDCTL_4BIT);
       delay(10); /* some drives need a little delay here */
       return ATASTART_ABORT;

error:
       printf("%s:%d:%d: %s ",
           device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel, xfer->c_drive,
           errstring);
       printf("error (0x%x)\n", ATACH_ERR(tfd));
       sc_xfer->error = XS_SHORTSENSE;
       sc_xfer->sense.atapi_sense = ATACH_ERR(tfd);
       bus_space_write_1(wdr->ctl_iot, wdr->ctl_ioh, wd_aux_ctlr, WDCTL_4BIT);
       delay(10); /* some drives need a little delay here */
       return ATASTART_ABORT;
}

static int
wdc_atapi_poll(struct ata_channel *chp, struct ata_xfer *xfer)
{
       /*
        * If there is no interrupt for CMD input, busy-wait for it (done in
        * the interrupt routine. If it is a polled command, call the interrupt
        * routine until command is done.
        */
       const bool poll = ((xfer->c_scsipi->xs_control & XS_CTL_POLL) != 0);

       /* Wait for at last 400ns for status bit to be valid */
       DELAY(1);
       wdc_atapi_intr(chp, xfer, 0);

       if (!poll)
               return ATAPOLL_DONE;

#if NATA_DMA
       if (chp->ch_flags & ATACH_DMA_WAIT) {
               wdc_dmawait(chp, xfer, xfer->c_scsipi->timeout);
               chp->ch_flags &= ~ATACH_DMA_WAIT;
       }
#endif
       while ((xfer->c_scsipi->xs_status & XS_STS_DONE) == 0) {
               /* Wait for at last 400ns for status bit to be valid */
               DELAY(1);
               wdc_atapi_intr(chp, xfer, 0);
       }

       return ATAPOLL_DONE;
}

static int
wdc_atapi_intr(struct ata_channel *chp, struct ata_xfer *xfer, int irq)
{
       struct atac_softc *atac = chp->ch_atac;
       struct wdc_softc *wdc = CHAN_TO_WDC(chp);
       struct wdc_regs *wdr = &wdc->regs[chp->ch_channel];
       struct scsipi_xfer *sc_xfer = xfer->c_scsipi;
       struct ata_drive_datas *drvp = &chp->ch_drive[xfer->c_drive];
       int len, phase, i, retries=0;
       int ire, tfd;
#if NATA_DMA
       int error;
#endif
#if NATA_DMA || NATA_PIOBM
       int dma_flags = 0;
#endif
       void *cmd;

       ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_intr %s:%d:%d\n",
           device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel, drvp->drive),
           DEBUG_INTR);

       ata_channel_lock(chp);

       /* Is it not a transfer, but a control operation? */
       if (drvp->state < READY) {
               printf("%s:%d:%d: bad state %d in wdc_atapi_intr\n",
                   device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel,
                   xfer->c_drive, drvp->state);
               panic("wdc_atapi_intr: bad state");
       }
       /*
        * If we missed an interrupt in a PIO transfer, reset and restart.
        * Don't try to continue transfer, we may have missed cycles.
        */
       if ((xfer->c_flags & (C_TIMEOU | C_DMA)) == C_TIMEOU) {
               ata_channel_unlock(chp);
               sc_xfer->error = XS_TIMEOUT;
               wdc_atapi_reset(chp, xfer);
               return 1;
       }

#if NATA_PIOBM
       /* Transfer-done interrupt for busmastering PIO operation */
       if ((xfer->c_flags & C_PIOBM) && (chp->ch_flags & ATACH_PIOBM_WAIT)) {
               chp->ch_flags &= ~ATACH_PIOBM_WAIT;

               /* restore transfer length */
               len = xfer->c_bcount;
               if (xfer->c_atapi.c_lenoff < 0)
                       len += xfer->c_atapi.c_lenoff;

               if (sc_xfer->xs_control & XS_CTL_DATA_IN)
                       goto end_piobm_datain;
               else
                       goto end_piobm_dataout;
       }
#endif

       /* Ack interrupt done in wdc_wait_for_unbusy */
       if (wdc->select)
               wdc->select(chp, xfer->c_drive);
       bus_space_write_1(wdr->cmd_iot, wdr->cmd_iohs[wd_sdh], 0,
           WDSD_IBM | (xfer->c_drive << 4));
       if (wdc_wait_for_unbusy(chp,
           (irq == 0) ? sc_xfer->timeout : 0, AT_POLL, &tfd) == WDCWAIT_TOUT) {
               if (irq && (xfer->c_flags & C_TIMEOU) == 0) {
                       ata_channel_unlock(chp);
                       return 0; /* IRQ was not for us */
               }
               printf("%s:%d:%d: device timeout, c_bcount=%d, c_skip=%d\n",
                   device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel,
                   xfer->c_drive, xfer->c_bcount, xfer->c_skip);
#if NATA_DMA
               if (xfer->c_flags & C_DMA) {
                       ata_dmaerr(drvp,
                           (xfer->c_flags & C_POLL) ? AT_POLL : 0);
               }
#endif
               sc_xfer->error = XS_TIMEOUT;
               ata_channel_unlock(chp);
               wdc_atapi_reset(chp, xfer);
               return 1;
       }
       if (wdc->irqack)
               wdc->irqack(chp);

#if NATA_DMA
       /*
        * If we missed an IRQ and were using DMA, flag it as a DMA error
        * and reset device.
        */
       if ((xfer->c_flags & C_TIMEOU) && (xfer->c_flags & C_DMA)) {
               ata_dmaerr(drvp, (xfer->c_flags & C_POLL) ? AT_POLL : 0);
               sc_xfer->error = XS_RESET;
               ata_channel_unlock(chp);
               wdc_atapi_reset(chp, xfer);
               return (1);
       }
#endif
       /*
        * if the request sense command was aborted, report the short sense
        * previously recorded, else continue normal processing
        */

#if NATA_DMA || NATA_PIOBM
       if (xfer->c_flags & (C_DMA | C_PIOBM))
               dma_flags = (sc_xfer->xs_control & XS_CTL_DATA_IN)
                   ?  WDC_DMA_READ : 0;
#endif
again:
       len = bus_space_read_1(wdr->cmd_iot, wdr->cmd_iohs[wd_cyl_lo], 0) +
           256 * bus_space_read_1(wdr->cmd_iot, wdr->cmd_iohs[wd_cyl_hi], 0);
       ire = bus_space_read_1(wdr->cmd_iot, wdr->cmd_iohs[wd_ireason], 0);
       phase = (ire & (WDCI_CMD | WDCI_IN)) | (ATACH_ST(tfd) & WDCS_DRQ);
       ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_intr: c_bcount %d len %d st 0x%x err 0x%x "
           "ire 0x%x :", xfer->c_bcount,
           len, ATACH_ST(tfd), ATACH_ERR(tfd), ire), DEBUG_INTR);

       switch (phase) {
       case PHASE_CMDOUT:
               cmd = sc_xfer->cmd;
               ATADEBUG_PRINT(("PHASE_CMDOUT\n"), DEBUG_INTR);
#if NATA_DMA
               /* Init the DMA channel if necessary */
               if (xfer->c_flags & C_DMA) {
                       error = (*wdc->dma_init)(wdc->dma_arg,
                           chp->ch_channel, xfer->c_drive,
                           xfer->c_databuf, xfer->c_bcount, dma_flags);
                       if (error) {
                               if (error == EINVAL) {
                                       /*
                                        * We can't do DMA on this transfer
                                        * for some reason.  Fall back to
                                        * PIO.
                                        */
                                       xfer->c_flags &= ~C_DMA;
                                       error = 0;
                               } else {
                                       sc_xfer->error = XS_DRIVER_STUFFUP;
                                       break;
                               }
                       }
               }
#endif

               /* send packet command */
               /* Commands are 12 or 16 bytes long. It's 32-bit aligned */
               wdc->dataout_pio(chp, drvp->drive_flags, cmd, sc_xfer->cmdlen);

#if NATA_DMA
               /* Start the DMA channel if necessary */
               if (xfer->c_flags & C_DMA) {
                       (*wdc->dma_start)(wdc->dma_arg,
                           chp->ch_channel, xfer->c_drive);
                       chp->ch_flags |= ATACH_DMA_WAIT;
               }
#endif

               if ((sc_xfer->xs_control & XS_CTL_POLL) == 0) {
                       chp->ch_flags |= ATACH_IRQ_WAIT;
               }

               ata_channel_unlock(chp);
               return 1;

        case PHASE_DATAOUT:
               /* write data */
               ATADEBUG_PRINT(("PHASE_DATAOUT\n"), DEBUG_INTR);
#if NATA_DMA
               if ((sc_xfer->xs_control & XS_CTL_DATA_OUT) == 0 ||
                   (xfer->c_flags & C_DMA) != 0) {
                       printf("wdc_atapi_intr: bad data phase DATAOUT\n");
                       if (xfer->c_flags & C_DMA) {
                               ata_dmaerr(drvp,
                                   (xfer->c_flags & C_POLL) ? AT_POLL : 0);
                       }
                       sc_xfer->error = XS_TIMEOUT;
                       ata_channel_unlock(chp);
                       wdc_atapi_reset(chp, xfer);
                       return 1;
               }
#endif
               xfer->c_atapi.c_lenoff = len - xfer->c_bcount;
               if (xfer->c_bcount < len) {
                       printf("wdc_atapi_intr: warning: write only "
                           "%d of %d requested bytes\n", xfer->c_bcount, len);
                       len = xfer->c_bcount;
               }

#if NATA_PIOBM
               if (xfer->c_flags & C_PIOBM) {
                       /* start the busmastering PIO */
                       (*wdc->piobm_start)(wdc->dma_arg,
                           chp->ch_channel, xfer->c_drive,
                           xfer->c_skip, len, WDC_PIOBM_XFER_IRQ);
                       chp->ch_flags |= ATACH_DMA_WAIT | ATACH_IRQ_WAIT |
                           ATACH_PIOBM_WAIT;
                       ata_channel_unlock(chp);
                       return 1;
               }
#endif
               wdc->dataout_pio(chp, drvp->drive_flags,
                   (char *)xfer->c_databuf + xfer->c_skip, len);

#if NATA_PIOBM
       end_piobm_dataout:
#endif
               for (i = xfer->c_atapi.c_lenoff; i > 0; i -= 2)
                       bus_space_write_2(wdr->cmd_iot,
                           wdr->cmd_iohs[wd_data], 0, 0);

               xfer->c_skip += len;
               xfer->c_bcount -= len;
               if ((sc_xfer->xs_control & XS_CTL_POLL) == 0) {
                       chp->ch_flags |= ATACH_IRQ_WAIT;
               }
               ata_channel_unlock(chp);
               return 1;

       case PHASE_DATAIN:
               /* Read data */
               ATADEBUG_PRINT(("PHASE_DATAIN\n"), DEBUG_INTR);
#if NATA_DMA
               if ((sc_xfer->xs_control & XS_CTL_DATA_IN) == 0 ||
                   (xfer->c_flags & C_DMA) != 0) {
                       printf("wdc_atapi_intr: bad data phase DATAIN\n");
                       if (xfer->c_flags & C_DMA) {
                               ata_dmaerr(drvp,
                                   (xfer->c_flags & C_POLL) ? AT_POLL : 0);
                       }
                       sc_xfer->error = XS_TIMEOUT;
                       ata_channel_unlock(chp);
                       wdc_atapi_reset(chp, xfer);
                       return 1;
               }
#endif
               xfer->c_atapi.c_lenoff = len - xfer->c_bcount;
               if (xfer->c_bcount < len) {
                       printf("wdc_atapi_intr: warning: reading only "
                           "%d of %d bytes\n", xfer->c_bcount, len);
                       len = xfer->c_bcount;
               }

#if NATA_PIOBM
               if (xfer->c_flags & C_PIOBM) {
                       /* start the busmastering PIO */
                       (*wdc->piobm_start)(wdc->dma_arg,
                           chp->ch_channel, xfer->c_drive,
                           xfer->c_skip, len, WDC_PIOBM_XFER_IRQ);
                       chp->ch_flags |= ATACH_DMA_WAIT | ATACH_IRQ_WAIT |
                           ATACH_PIOBM_WAIT;
                       ata_channel_unlock(chp);
                       return 1;
               }
#endif
               wdc->datain_pio(chp, drvp->drive_flags,
                   (char *)xfer->c_databuf + xfer->c_skip, len);

#if NATA_PIOBM
       end_piobm_datain:
#endif
               if (xfer->c_atapi.c_lenoff > 0)
                       wdcbit_bucket(chp, xfer->c_atapi.c_lenoff);

               xfer->c_skip += len;
               xfer->c_bcount -= len;
               if ((sc_xfer->xs_control & XS_CTL_POLL) == 0) {
                       chp->ch_flags |= ATACH_IRQ_WAIT;
               }
               ata_channel_unlock(chp);
               return 1;

       case PHASE_ABORTED:
       case PHASE_COMPLETED:
               ATADEBUG_PRINT(("PHASE_COMPLETED\n"), DEBUG_INTR);
#if NATA_DMA
               if (xfer->c_flags & C_DMA) {
                       xfer->c_bcount -= sc_xfer->datalen;
               }
#endif
               sc_xfer->resid = xfer->c_bcount;
               /* this will unlock channel lock too */
               wdc_atapi_phase_complete(xfer, tfd);
               return(1);

       default:
               if (++retries<500) {
                       DELAY(100);
                       tfd = ATACH_ERR_ST(
                           bus_space_read_1(wdr->cmd_iot,
                               wdr->cmd_iohs[wd_error], 0),
                           bus_space_read_1(wdr->cmd_iot,
                               wdr->cmd_iohs[wd_status], 0)
                       );
                       goto again;
               }
               printf("wdc_atapi_intr: unknown phase 0x%x\n", phase);
               if (ATACH_ST(tfd) & WDCS_ERR) {
                       sc_xfer->error = XS_SHORTSENSE;
                       sc_xfer->sense.atapi_sense = ATACH_ERR(tfd);
               } else {
#if NATA_DMA
                       if (xfer->c_flags & C_DMA) {
                               ata_dmaerr(drvp,
                                   (xfer->c_flags & C_POLL) ? AT_POLL : 0);
                       }
#endif
                       sc_xfer->error = XS_RESET;
                       ata_channel_unlock(chp);
                       wdc_atapi_reset(chp, xfer);
                       return (1);
               }
       }
       ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_intr: wdc_atapi_done() (end), error 0x%x "
           "sense 0x%x\n", sc_xfer->error, sc_xfer->sense.atapi_sense),
           DEBUG_INTR);
       ata_channel_unlock(chp);
       wdc_atapi_done(chp, xfer);
       return (1);
}

static void
wdc_atapi_phase_complete(struct ata_xfer *xfer, int tfd)
{
       struct ata_channel *chp = xfer->c_chp;
       struct atac_softc *atac = chp->ch_atac;
#if NATA_DMA || NATA_PIOBM
       struct wdc_softc *wdc = CHAN_TO_WDC(chp);
#endif
       struct scsipi_xfer *sc_xfer = xfer->c_scsipi;
       struct ata_drive_datas *drvp = &chp->ch_drive[xfer->c_drive];

       ata_channel_lock_owned(chp);

       /* wait for DSC if needed */
       if (drvp->drive_flags & ATA_DRIVE_ATAPIDSCW) {
               ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_phase_complete(%s:%d:%d) "
                   "polldsc %d\n", device_xname(atac->atac_dev),
                   chp->ch_channel,
                   xfer->c_drive, xfer->c_atapi.c_dscpoll), DEBUG_XFERS);
#if 1
               if (cold)
                       panic("wdc_atapi_phase_complete: cold");
#endif
               if (wdcwait(chp, WDCS_DSC, WDCS_DSC, 10,
                   AT_POLL, &tfd) == WDCWAIT_TOUT) {
                       /* 10ms not enough, try again in 1 tick */
                       if (xfer->c_atapi.c_dscpoll++ >
                           mstohz(sc_xfer->timeout)) {
                               printf("%s:%d:%d: wait_for_dsc "
                                   "failed\n",
                                   device_xname(atac->atac_dev),
                                   chp->ch_channel, xfer->c_drive);
                               ata_channel_unlock(chp);
                               sc_xfer->error = XS_TIMEOUT;
                               wdc_atapi_reset(chp, xfer);
                       } else {
                               callout_reset(&chp->c_timo_callout, 1,
                                   wdc_atapi_polldsc, chp);
                               ata_channel_unlock(chp);
                       }
                       return;
               }
       }

       /*
        * Some drive occasionally set WDCS_ERR with
        * "ATA illegal length indication" in the error
        * register. If we read some data the sense is valid
        * anyway, so don't report the error.
        */
       if (ATACH_ST(tfd) & WDCS_ERR &&
           ((sc_xfer->xs_control & XS_CTL_REQSENSE) == 0 ||
           sc_xfer->resid == sc_xfer->datalen)) {
               /* save the short sense */
               sc_xfer->error = XS_SHORTSENSE;
               sc_xfer->sense.atapi_sense = ATACH_ERR(tfd);
               if ((sc_xfer->xs_periph->periph_quirks &
                   PQUIRK_NOSENSE) == 0) {
                       /* ask scsipi to send a REQUEST_SENSE */
                       sc_xfer->error = XS_BUSY;
                       sc_xfer->status = SCSI_CHECK;
               }
#if NATA_DMA || NATA_PIOBM
               else if (wdc->dma_status &
                   (WDC_DMAST_NOIRQ | WDC_DMAST_ERR)) {
#if NATA_DMA
                       ata_dmaerr(drvp,
                           (xfer->c_flags & C_POLL) ? AT_POLL : 0);
#endif
                       sc_xfer->error = XS_RESET;
                       ata_channel_unlock(chp);
                       wdc_atapi_reset(chp, xfer);
                       return;
               }
#endif
       }
       if (xfer->c_bcount != 0) {
               ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_intr: bcount value is "
                   "%d after io\n", xfer->c_bcount), DEBUG_XFERS);
       }
#ifdef DIAGNOSTIC
       if (xfer->c_bcount < 0) {
               printf("wdc_atapi_intr warning: bcount value "
                   "is %d after io\n", xfer->c_bcount);
       }
#endif
       ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_phase_complete: wdc_atapi_done(), "
           "error 0x%x sense 0x%x\n", sc_xfer->error,
           sc_xfer->sense.atapi_sense), DEBUG_INTR);
       ata_channel_unlock(chp);
       wdc_atapi_done(chp, xfer);
}

static void
wdc_atapi_done(struct ata_channel *chp, struct ata_xfer *xfer)
{
       struct atac_softc *atac = chp->ch_atac;
       struct scsipi_xfer *sc_xfer = xfer->c_scsipi;

       ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_done %s:%d:%d: flags 0x%x\n",
           device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel, xfer->c_drive,
           (u_int)xfer->c_flags), DEBUG_XFERS);

       if (ata_waitdrain_xfer_check(chp, xfer))
               return;

       ata_deactivate_xfer(chp, xfer);
       ata_free_xfer(chp, xfer);

       ATADEBUG_PRINT(("wdc_atapi_done: scsipi_done\n"), DEBUG_XFERS);
       scsipi_done(sc_xfer);
       ATADEBUG_PRINT(("atastart from wdc_atapi_done, flags 0x%x\n",
           chp->ch_flags), DEBUG_XFERS);
       atastart(chp);
}

static void
wdc_atapi_reset(struct ata_channel *chp, struct ata_xfer *xfer)
{
       struct atac_softc *atac = chp->ch_atac;
       struct ata_drive_datas *drvp = &chp->ch_drive[xfer->c_drive];
       struct scsipi_xfer *sc_xfer = xfer->c_scsipi;
       int tfd;

       ata_channel_lock(chp);
       wdccommandshort(chp, xfer->c_drive, ATAPI_SOFT_RESET);
       drvp->state = 0;
       if (wdc_wait_for_unbusy(chp, WDC_RESET_WAIT, AT_POLL, &tfd) != 0) {
               printf("%s:%d:%d: reset failed\n",
                   device_xname(atac->atac_dev), chp->ch_channel,
                   xfer->c_drive);
               sc_xfer->error = XS_SELTIMEOUT;
       }
       ata_channel_unlock(chp);
       wdc_atapi_done(chp, xfer);
       return;
}

static void
wdc_atapi_polldsc(void *arg)
{
       struct ata_channel *chp = arg;
       struct ata_xfer *xfer = ata_queue_get_active_xfer(chp);

       KASSERT(xfer != NULL);

       ata_channel_lock(chp);

       /* this will unlock channel lock too */
       wdc_atapi_phase_complete(xfer, 0);
}