Move common "command data block" functions to new file blockcmd.c.
[seabios.git] / src / ata.c
index f7f4a57c332dc2e27c84bae70bac4aa00da9b58e..3c57f9f3b7045ae4dc91186f521833e4ac9801ac 100644 (file)
--- a/src/ata.c
+++ b/src/ata.c
@@ -1,30 +1,27 @@
 // Low level ATA disk access
 //
-// Copyright (C) 2008  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
+// Copyright (C) 2008,2009  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
 // Copyright (C) 2002  MandrakeSoft S.A.
 //
-// This file may be distributed under the terms of the GNU GPLv3 license.
+// This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
 
-#include "ata.h" // ATA_*
 #include "types.h" // u8
 #include "ioport.h" // inb
-#include "util.h" // BX_INFO
+#include "util.h" // dprintf
 #include "cmos.h" // inb_cmos
+#include "pic.h" // enable_hwirq
+#include "biosvar.h" // GET_EBDA
+#include "pci.h" // foreachpci
+#include "pci_ids.h" // PCI_CLASS_STORAGE_OTHER
+#include "pci_regs.h" // PCI_INTERRUPT_LINE
+#include "boot.h" // add_bcv_hd
+#include "disk.h" // struct ata_s
+#include "ata.h" // ATA_CB_STAT
+#include "blockcmd.h" // CDB_CMD_READ_10
 
-#define TIMEOUT 0
-#define BSY 1
-#define NOT_BSY 2
-#define NOT_BSY_DRQ 3
-#define NOT_BSY_NOT_DRQ 4
-#define NOT_BSY_RDY 5
+#define IDE_TIMEOUT 32000 //32 seconds max for IDE ops
 
-#define IDE_SECTOR_SIZE 512
-#define CDROM_SECTOR_SIZE 2048
-
-#define IDE_TIMEOUT 32000u //32 seconds max for IDE ops
-
-#define DEBUGF1(fmt, args...) bprintf(0, fmt , ##args)
-#define DEBUGF(fmt, args...)
+struct ata_channel_s ATA_channels[CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES] VAR16VISIBLE;
 
 
 /****************************************************************
  ****************************************************************/
 
 // Wait for the specified ide state
-static int
-await_ide(u8 when_done, u16 base, u16 timeout)
+static inline int
+await_ide(u8 mask, u8 flags, u16 base, u16 timeout)
 {
-    u32 time=0, last=0;
+    u64 end = calc_future_tsc(timeout);
     for (;;) {
         u8 status = inb(base+ATA_CB_STAT);
-        time++;
-        u8 result;
-        if (when_done == BSY)
-            result = status & ATA_CB_STAT_BSY;
-        else if (when_done == NOT_BSY)
-            result = !(status & ATA_CB_STAT_BSY);
-        else if (when_done == NOT_BSY_DRQ)
-            result = !(status & ATA_CB_STAT_BSY) && (status & ATA_CB_STAT_DRQ);
-        else if (when_done == NOT_BSY_NOT_DRQ)
-            result = !(status & ATA_CB_STAT_BSY) && !(status & ATA_CB_STAT_DRQ);
-        else if (when_done == NOT_BSY_RDY)
-            result = !(status & ATA_CB_STAT_BSY) && (status & ATA_CB_STAT_RDY);
-        else if (when_done == TIMEOUT)
-            result = 0;
-
-        if (result)
+        if ((status & mask) == flags)
             return status;
-        // mod 2048 each 16 ms
-        if (time>>16 != last) {
-            last = time >>16;
-            DEBUGF("await_ide: (TIMEOUT,BSY,!BSY,!BSY_DRQ,!BSY_!DRQ,!BSY_RDY)"
-                   " %d time= %d timeout= %d\n"
-                   , when_done, time>>11, timeout);
-        }
-        if (status & ATA_CB_STAT_ERR) {
-            DEBUGF("await_ide: ERROR (TIMEOUT,BSY,!BSY,!BSY_DRQ"
-                   ",!BSY_!DRQ,!BSY_RDY) %d time= %d timeout= %d\n"
-                   , when_done, time>>11, timeout);
+        if (check_time(end)) {
+            warn_timeout();
             return -1;
         }
-        if (timeout == 0 || (time>>11) > timeout)
-            break;
+        yield();
     }
-    BX_INFO("IDE time out\n");
-    return -1;
+}
+
+// Wait for the device to be not-busy.
+static int
+await_not_bsy(u16 base)
+{
+    return await_ide(ATA_CB_STAT_BSY, 0, base, IDE_TIMEOUT);
+}
+
+// Wait for the device to be ready.
+static int
+await_rdy(u16 base)
+{
+    return await_ide(ATA_CB_STAT_RDY, ATA_CB_STAT_RDY, base, IDE_TIMEOUT);
 }
 
 // Wait for ide state - pauses for one ata cycle first.
 static inline int
-pause_await_ide(u8 when_done, u16 iobase1, u16 iobase2, u16 timeout)
+pause_await_not_bsy(u16 iobase1, u16 iobase2)
 {
     // Wait one PIO transfer cycle.
     inb(iobase2 + ATA_CB_ASTAT);
 
-    return await_ide(when_done, iobase1, timeout);
+    return await_not_bsy(iobase1);
 }
 
-// Delay for x nanoseconds
-static void
-nsleep(u32 delay)
+// Wait for ide state - pause for 400ns first.
+static inline int
+ndelay_await_not_bsy(u16 iobase1)
 {
-    // XXX - how to implement ndelay?
-    while (delay--)
-        nop();
+    ndelay(400);
+    return await_not_bsy(iobase1);
 }
 
 // Reset a drive
-void
-ata_reset(int driveid)
+static void
+ata_reset(struct drive_s *drive_g)
 {
-    u16 iobase1, iobase2;
-    u8  channel, slave, sn, sc;
-    u8  type;
-
-    channel = driveid / 2;
-    slave = driveid % 2;
-
-    iobase1 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase1);
-    iobase2 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase2);
-
-    // Reset
-
-    // 8.2.1 (a) -- set SRST in DC
+    u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u8 slave = ataid % 2;
+    u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
+    u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
+
+    dprintf(6, "ata_reset drive=%p\n", drive_g);
+    // Pulse SRST
     outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN | ATA_CB_DC_SRST, iobase2+ATA_CB_DC);
-
-    // 8.2.1 (b) -- wait for BSY
-    await_ide(BSY, iobase1, 20);
-
-    // 8.2.1 (f) -- clear SRST
+    udelay(5);
     outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2+ATA_CB_DC);
+    msleep(2);
 
-    type=GET_EBDA(ata.devices[driveid].type);
-    if (type != ATA_TYPE_NONE) {
-
-        // 8.2.1 (g) -- check for sc==sn==0x01
-        // select device
-        outb(slave?ATA_CB_DH_DEV1:ATA_CB_DH_DEV0, iobase1+ATA_CB_DH);
-        sc = inb(iobase1+ATA_CB_SC);
-        sn = inb(iobase1+ATA_CB_SN);
-
-        if ( (sc==0x01) && (sn==0x01) ) {
-            if (type == ATA_TYPE_ATA) //ATA
-                await_ide(NOT_BSY_RDY, iobase1, IDE_TIMEOUT);
-            else //ATAPI
-                await_ide(NOT_BSY, iobase1, IDE_TIMEOUT);
+    // wait for device to become not busy.
+    int status = await_not_bsy(iobase1);
+    if (status < 0)
+        goto done;
+    if (slave) {
+        // Change device.
+        u64 end = calc_future_tsc(IDE_TIMEOUT);
+        for (;;) {
+            outb(ATA_CB_DH_DEV1, iobase1 + ATA_CB_DH);
+            status = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
+            if (status < 0)
+                goto done;
+            if (inb(iobase1 + ATA_CB_DH) == ATA_CB_DH_DEV1)
+                break;
+            // Change drive request failed to take effect - retry.
+            if (check_time(end)) {
+                warn_timeout();
+                goto done;
+            }
         }
-
-        // 8.2.1 (h) -- wait for not BSY
-        await_ide(NOT_BSY, iobase1, IDE_TIMEOUT);
+    } else {
+        // QEMU doesn't reset dh on reset, so set it explicitly.
+        outb(ATA_CB_DH_DEV0, iobase1 + ATA_CB_DH);
     }
 
+    // On a user-reset request, wait for RDY if it is an ATA device.
+    u8 type=GET_GLOBAL(drive_g->type);
+    if (type == DTYPE_ATA)
+        status = await_rdy(iobase1);
+
+done:
     // Enable interrupts
     outb(ATA_CB_DC_HD15, iobase2+ATA_CB_DC);
+
+    dprintf(6, "ata_reset exit status=%x\n", status);
 }
 
+// Check for drive RDY for 16bit interface command.
+static int
+isready(struct drive_s *drive_g)
+{
+    // Read the status from controller
+    u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
+    u8 status = inb(iobase1 + ATA_CB_STAT);
+    if ((status & (ATA_CB_STAT_BSY|ATA_CB_STAT_RDY)) == ATA_CB_STAT_RDY)
+        return DISK_RET_SUCCESS;
+    return DISK_RET_ENOTREADY;
+}
+
+// Default 16bit command demuxer for ATA and ATAPI devices.
+static int
+process_ata_misc_op(struct disk_op_s *op)
+{
+    if (!CONFIG_ATA)
+        return 0;
+
+    switch (op->command) {
+    case CMD_RESET:
+        ata_reset(op->drive_g);
+        return DISK_RET_SUCCESS;
+    case CMD_ISREADY:
+        return isready(op->drive_g);
+    case CMD_FORMAT:
+    case CMD_VERIFY:
+    case CMD_SEEK:
+        return DISK_RET_SUCCESS;
+    default:
+        op->count = 0;
+        return DISK_RET_EPARAM;
+    }
+}
+
+
+/****************************************************************
+ * ATA send command
+ ****************************************************************/
+
 struct ata_pio_command {
     u8 feature;
     u8 sector_count;
@@ -152,6 +182,7 @@ struct ata_pio_command {
     u8 device;
     u8 command;
 
+    u8 feature2;
     u8 sector_count2;
     u8 lba_low2;
     u8 lba_mid2;
@@ -160,19 +191,31 @@ struct ata_pio_command {
 
 // Send an ata command to the drive.
 static int
-send_cmd(int driveid, struct ata_pio_command *cmd)
+send_cmd(struct drive_s *drive_g, struct ata_pio_command *cmd)
 {
-    u8 channel = driveid / 2;
-    u16 iobase1 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase1);
-    u16 iobase2 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase2);
+    u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u8 slave = ataid % 2;
+    u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
 
-    int status = inb(iobase1 + ATA_CB_STAT);
-    if (status & ATA_CB_STAT_BSY)
-        return 1;
+    // Select device
+    int status = await_not_bsy(iobase1);
+    if (status < 0)
+        return status;
+    u8 newdh = ((cmd->device & ~ATA_CB_DH_DEV1)
+                | (slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0));
+    u8 olddh = inb(iobase1 + ATA_CB_DH);
+    outb(newdh, iobase1 + ATA_CB_DH);
+    if ((olddh ^ newdh) & (1<<4)) {
+        // Was a device change - wait for device to become not busy.
+        status = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
+        if (status < 0)
+            return status;
+    }
 
-    outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2 + ATA_CB_DC);
-    if (cmd->command & 0x04) {
-        outb(0x00, iobase1 + ATA_CB_FR);
+    // Check for ATA_CMD_(READ|WRITE)_(SECTORS|DMA)_EXT commands.
+    if ((cmd->command & ~0x11) == ATA_CMD_READ_SECTORS_EXT) {
+        outb(cmd->feature2, iobase1 + ATA_CB_FR);
         outb(cmd->sector_count2, iobase1 + ATA_CB_SC);
         outb(cmd->lba_low2, iobase1 + ATA_CB_SN);
         outb(cmd->lba_mid2, iobase1 + ATA_CB_CL);
@@ -183,169 +226,370 @@ send_cmd(int driveid, struct ata_pio_command *cmd)
     outb(cmd->lba_low, iobase1 + ATA_CB_SN);
     outb(cmd->lba_mid, iobase1 + ATA_CB_CL);
     outb(cmd->lba_high, iobase1 + ATA_CB_CH);
-    outb(cmd->device, iobase1 + ATA_CB_DH);
     outb(cmd->command, iobase1 + ATA_CB_CMD);
 
-    nsleep(400);
+    return 0;
+}
 
-    status = await_ide(NOT_BSY_DRQ, iobase1, IDE_TIMEOUT);
+// Wait for data after calling 'send_cmd'.
+static int
+ata_wait_data(u16 iobase1)
+{
+    int status = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
     if (status < 0)
         return status;
 
     if (status & ATA_CB_STAT_ERR) {
-        DEBUGF("send_cmd : read error\n");
-        return 2;
+        dprintf(6, "send_cmd : read error (status=%02x err=%02x)\n"
+                , status, inb(iobase1 + ATA_CB_ERR));
+        return -4;
     }
     if (!(status & ATA_CB_STAT_DRQ)) {
-        DEBUGF("send_cmd : DRQ not set (status %02x)\n"
-               , (unsigned) status);
-        return 3;
+        dprintf(6, "send_cmd : DRQ not set (status %02x)\n", status);
+        return -5;
     }
 
     return 0;
 }
 
-// Read and discard x number of bytes from an io channel.
-static void
-insx_discard(int mode, int iobase1, int bytes)
+// Send an ata command that does not transfer any further data.
+int
+ata_cmd_nondata(struct drive_s *drive_g, struct ata_pio_command *cmd)
 {
-    int count, i;
-    if (mode == ATA_MODE_PIO32) {
-        count = bytes / 4;
-        for (i=0; i<count; i++)
-            inl(iobase1);
-    } else {
-        count = bytes / 2;
-        for (i=0; i<count; i++)
-            inw(iobase1);
+    u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
+    u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
+
+    // Disable interrupts
+    outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2 + ATA_CB_DC);
+
+    int ret = send_cmd(drive_g, cmd);
+    if (ret)
+        goto fail;
+    ret = ndelay_await_not_bsy(iobase1);
+    if (ret < 0)
+        goto fail;
+
+    if (ret & ATA_CB_STAT_ERR) {
+        dprintf(6, "nondata cmd : read error (status=%02x err=%02x)\n"
+                , ret, inb(iobase1 + ATA_CB_ERR));
+        ret = -4;
+        goto fail;
     }
+    if (ret & ATA_CB_STAT_DRQ) {
+        dprintf(6, "nondata cmd : DRQ set (status %02x)\n", ret);
+        ret = -5;
+        goto fail;
+    }
+
+fail:
+    // Enable interrupts
+    outb(ATA_CB_DC_HD15, iobase2+ATA_CB_DC);
+
+    return ret;
 }
 
-// Transfer 'count' blocks (of 'blocksize' bytes) to/from drive
-// 'driveid'.  If 'skipfirst' or 'skiplast' is set then the first
-// and/or last block may be partially transferred.  This function is
-// inlined because all the callers use different forms and because the
-// large number of parameters would consume a lot of stack space.
-static inline int
-ata_transfer(int driveid, int iswrite, int count, int blocksize
-             , int skipfirst, int skiplast, void *far_buffer)
-{
-    DEBUGF("ata_transfer id=%d write=%d count=%d bs=%d"
-           " skipf=%d skipl=%d buf=%p\n"
-           , driveid, iswrite, count, blocksize
-           , skipfirst, skiplast, far_buffer);
-
-    // Reset count of transferred data
-    SET_EBDA(ata.trsfsectors, 0);
-
-    u8 channel  = driveid / 2;
-    u16 iobase1 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase1);
-    u16 iobase2 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase2);
-    u8 mode     = GET_EBDA(ata.devices[driveid].mode);
-    int current = 0;
+
+/****************************************************************
+ * ATA PIO transfers
+ ****************************************************************/
+
+// Transfer 'op->count' blocks (of 'blocksize' bytes) to/from drive
+// 'op->drive_g'.
+static int
+ata_pio_transfer(struct disk_op_s *op, int iswrite, int blocksize)
+{
+    dprintf(16, "ata_pio_transfer id=%p write=%d count=%d bs=%d buf=%p\n"
+            , op->drive_g, iswrite, op->count, blocksize, op->buf_fl);
+
+    u8 ataid = GET_GLOBAL(op->drive_g->cntl_id);
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
+    u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
+    int count = op->count;
+    void *buf_fl = op->buf_fl;
     int status;
     for (;;) {
-        int bsize = blocksize;
-        if (skipfirst && current == 0) {
-            insx_discard(mode, iobase1, skipfirst);
-            bsize -= skipfirst;
-        }
-        if (skiplast && current == count-1)
-            bsize -= skiplast;
-
         if (iswrite) {
             // Write data to controller
-            DEBUGF("Write sector id=%d dest=%p\n", driveid, far_buffer);
-            if (mode == ATA_MODE_PIO32)
-                outsl_far(iobase1, far_buffer, bsize / 4);
+            dprintf(16, "Write sector id=%p dest=%p\n", op->drive_g, buf_fl);
+            if (CONFIG_ATA_PIO32)
+                outsl_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 4);
             else
-                outsw_far(iobase1, far_buffer, bsize / 2);
+                outsw_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 2);
         } else {
             // Read data from controller
-            DEBUGF("Read sector id=%d dest=%p\n", driveid, far_buffer);
-            if (mode == ATA_MODE_PIO32)
-                insl_far(iobase1, far_buffer, bsize / 4);
+            dprintf(16, "Read sector id=%p dest=%p\n", op->drive_g, buf_fl);
+            if (CONFIG_ATA_PIO32)
+                insl_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 4);
             else
-                insw_far(iobase1, far_buffer, bsize / 2);
+                insw_fl(iobase1, buf_fl, blocksize / 2);
         }
-        far_buffer += bsize;
-
-        if (skiplast && current == count-1)
-            insx_discard(mode, iobase1, skiplast);
+        buf_fl += blocksize;
 
-        status = pause_await_ide(NOT_BSY, iobase1, iobase2, IDE_TIMEOUT);
-        if (status < 0)
+        status = pause_await_not_bsy(iobase1, iobase2);
+        if (status < 0) {
             // Error
+            op->count -= count;
             return status;
+        }
 
-        current++;
-        SET_EBDA(ata.trsfsectors, current);
-        if (current == count)
+        count--;
+        if (!count)
             break;
-        status &= (ATA_CB_STAT_BSY | ATA_CB_STAT_RDY | ATA_CB_STAT_DRQ
-                   | ATA_CB_STAT_ERR);
-        if (status != (ATA_CB_STAT_RDY | ATA_CB_STAT_DRQ)) {
-            DEBUGF("ata_transfer : more sectors left (status %02x)\n"
-                   , (unsigned) status);
-            return 5;
+        status &= (ATA_CB_STAT_BSY | ATA_CB_STAT_DRQ | ATA_CB_STAT_ERR);
+        if (status != ATA_CB_STAT_DRQ) {
+            dprintf(6, "ata_pio_transfer : more sectors left (status %02x)\n"
+                    , status);
+            op->count -= count;
+            return -6;
         }
     }
 
-    status &= (ATA_CB_STAT_BSY | ATA_CB_STAT_RDY | ATA_CB_STAT_DF
-               | ATA_CB_STAT_DRQ | ATA_CB_STAT_ERR);
+    status &= (ATA_CB_STAT_BSY | ATA_CB_STAT_DF | ATA_CB_STAT_DRQ
+               | ATA_CB_STAT_ERR);
     if (!iswrite)
         status &= ~ATA_CB_STAT_DF;
-    if (status != ATA_CB_STAT_RDY ) {
-        DEBUGF("ata_transfer : no sectors left (status %02x)\n"
-               , (unsigned) status);
-        return 4;
+    if (status != 0) {
+        dprintf(6, "ata_pio_transfer : no sectors left (status %02x)\n", status);
+        return -7;
     }
 
-    // Enable interrupts
-    outb(ATA_CB_DC_HD15, iobase2+ATA_CB_DC);
     return 0;
 }
 
 
+/****************************************************************
+ * ATA DMA transfers
+ ****************************************************************/
+
+#define BM_CMD    0
+#define  BM_CMD_MEMWRITE  0x08
+#define  BM_CMD_START     0x01
+#define BM_STATUS 2
+#define  BM_STATUS_IRQ    0x04
+#define  BM_STATUS_ERROR  0x02
+#define  BM_STATUS_ACTIVE 0x01
+#define BM_TABLE  4
+
+struct sff_dma_prd {
+    u32 buf_fl;
+    u32 count;
+};
+
+// Check if DMA available and setup transfer if so.
+static int
+ata_try_dma(struct disk_op_s *op, int iswrite, int blocksize)
+{
+    if (! CONFIG_ATA_DMA)
+        return -1;
+    u32 dest = (u32)op->buf_fl;
+    if (dest & 1)
+        // Need minimum alignment of 1.
+        return -1;
+    u8 ataid = GET_GLOBAL(op->drive_g->cntl_id);
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u16 iomaster = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iomaster);
+    if (! iomaster)
+        return -1;
+    u32 bytes = op->count * blocksize;
+    if (! bytes)
+        return -1;
+
+    // Build PRD dma structure.
+    struct sff_dma_prd *dma = MAKE_FLATPTR(
+        get_ebda_seg()
+        , (void*)offsetof(struct extended_bios_data_area_s, extra_stack));
+    struct sff_dma_prd *origdma = dma;
+    while (bytes) {
+        if (dma >= &origdma[16])
+            // Too many descriptors..
+            return -1;
+        u32 count = bytes;
+        if (count > 0x10000)
+            count = 0x10000;
+        u32 max = 0x10000 - (dest & 0xffff);
+        if (count > max)
+            count = max;
+
+        SET_FLATPTR(dma->buf_fl, dest);
+        bytes -= count;
+        if (!bytes)
+            // Last descriptor.
+            count |= 1<<31;
+        dprintf(16, "dma@%p: %08x %08x\n", dma, dest, count);
+        dest += count;
+        SET_FLATPTR(dma->count, count);
+        dma++;
+    }
+
+    // Program bus-master controller.
+    outl((u32)origdma, iomaster + BM_TABLE);
+    u8 oldcmd = inb(iomaster + BM_CMD) & ~(BM_CMD_MEMWRITE|BM_CMD_START);
+    outb(oldcmd | (iswrite ? 0x00 : BM_CMD_MEMWRITE), iomaster + BM_CMD);
+    outb(BM_STATUS_ERROR|BM_STATUS_IRQ, iomaster + BM_STATUS);
+
+    return 0;
+}
+
+// Transfer data using DMA.
+static int
+ata_dma_transfer(struct disk_op_s *op)
+{
+    if (! CONFIG_ATA_DMA)
+        return -1;
+    dprintf(16, "ata_dma_transfer id=%p buf=%p\n"
+            , op->drive_g, op->buf_fl);
+
+    u8 ataid = GET_GLOBAL(op->drive_g->cntl_id);
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u16 iomaster = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iomaster);
+
+    // Start bus-master controller.
+    u8 oldcmd = inb(iomaster + BM_CMD);
+    outb(oldcmd | BM_CMD_START, iomaster + BM_CMD);
+
+    u64 end = calc_future_tsc(IDE_TIMEOUT);
+    u8 status;
+    for (;;) {
+        status = inb(iomaster + BM_STATUS);
+        if (status & BM_STATUS_IRQ)
+            break;
+        // Transfer in progress
+        if (check_time(end)) {
+            // Timeout.
+            warn_timeout();
+            break;
+        }
+        yield();
+    }
+    outb(oldcmd & ~BM_CMD_START, iomaster + BM_CMD);
+
+    u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
+    u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
+    int idestatus = pause_await_not_bsy(iobase1, iobase2);
+
+    if ((status & (BM_STATUS_IRQ|BM_STATUS_ACTIVE)) == BM_STATUS_IRQ
+        && idestatus >= 0x00
+        && (idestatus & (ATA_CB_STAT_BSY | ATA_CB_STAT_DF | ATA_CB_STAT_DRQ
+                         | ATA_CB_STAT_ERR)) == 0x00)
+        // Success.
+        return 0;
+
+    dprintf(6, "IDE DMA error (dma=%x ide=%x/%x/%x)\n", status, idestatus
+            , inb(iobase2 + ATA_CB_ASTAT), inb(iobase1 + ATA_CB_ERR));
+    op->count = 0;
+    return -1;
+}
+
+
 /****************************************************************
  * ATA hard drive functions
  ****************************************************************/
 
+// Transfer data to harddrive using PIO protocol.
+static int
+ata_pio_cmd_data(struct disk_op_s *op, int iswrite, struct ata_pio_command *cmd)
+{
+    u8 ataid = GET_GLOBAL(op->drive_g->cntl_id);
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
+    u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
+
+    // Disable interrupts
+    outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2 + ATA_CB_DC);
+
+    int ret = send_cmd(op->drive_g, cmd);
+    if (ret)
+        goto fail;
+    ret = ata_wait_data(iobase1);
+    if (ret)
+        goto fail;
+    ret = ata_pio_transfer(op, iswrite, DISK_SECTOR_SIZE);
+
+fail:
+    // Enable interrupts
+    outb(ATA_CB_DC_HD15, iobase2+ATA_CB_DC);
+    return ret;
+}
+
+// Transfer data to harddrive using DMA protocol.
+static int
+ata_dma_cmd_data(struct disk_op_s *op, struct ata_pio_command *cmd)
+{
+    if (! CONFIG_ATA_DMA)
+        return -1;
+    int ret = send_cmd(op->drive_g, cmd);
+    if (ret)
+        return ret;
+    return ata_dma_transfer(op);
+}
+
 // Read/write count blocks from a harddrive.
-int
-ata_cmd_data(int driveid, u16 command, u32 lba, u16 count, void *far_buffer)
+static int
+ata_readwrite(struct disk_op_s *op, int iswrite)
 {
-    u8 slave   = driveid % 2;
+    u64 lba = op->lba;
+
+    int usepio = ata_try_dma(op, iswrite, DISK_SECTOR_SIZE);
 
     struct ata_pio_command cmd;
     memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
 
-    if (count >= (1<<8) || lba + count >= (1<<28)) {
-        cmd.sector_count2 = count >> 8;
+    if (op->count >= (1<<8) || lba + op->count >= (1<<28)) {
+        cmd.sector_count2 = op->count >> 8;
         cmd.lba_low2 = lba >> 24;
-        cmd.lba_mid2 = 0;
-        cmd.lba_high2 = 0;
-
-        command |= 0x04;
+        cmd.lba_mid2 = lba >> 32;
+        cmd.lba_high2 = lba >> 40;
         lba &= 0xffffff;
+
+        if (usepio)
+            cmd.command = (iswrite ? ATA_CMD_WRITE_SECTORS_EXT
+                           : ATA_CMD_READ_SECTORS_EXT);
+        else
+            cmd.command = (iswrite ? ATA_CMD_WRITE_DMA_EXT
+                           : ATA_CMD_READ_DMA_EXT);
+    } else {
+        if (usepio)
+            cmd.command = (iswrite ? ATA_CMD_WRITE_SECTORS
+                           : ATA_CMD_READ_SECTORS);
+        else
+            cmd.command = (iswrite ? ATA_CMD_WRITE_DMA
+                           : ATA_CMD_READ_DMA);
     }
 
-    cmd.feature = 0;
-    cmd.sector_count = count;
+    cmd.sector_count = op->count;
     cmd.lba_low = lba;
     cmd.lba_mid = lba >> 8;
     cmd.lba_high = lba >> 16;
-    cmd.device = ((slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0)
-                  | ((lba >> 24) & 0xf) | ATA_CB_DH_LBA);
-    cmd.command = command;
+    cmd.device = ((lba >> 24) & 0xf) | ATA_CB_DH_LBA;
 
-    int ret = send_cmd(driveid, &cmd);
+    int ret;
+    if (usepio)
+        ret = ata_pio_cmd_data(op, iswrite, &cmd);
+    else
+        ret = ata_dma_cmd_data(op, &cmd);
     if (ret)
-        return ret;
+        return DISK_RET_EBADTRACK;
+    return DISK_RET_SUCCESS;
+}
 
-    int iswrite = command == ATA_CMD_WRITE_SECTORS;
-    return ata_transfer(driveid, iswrite, count, IDE_SECTOR_SIZE
-                        , 0, 0, far_buffer);
+// 16bit command demuxer for ATA harddrives.
+int
+process_ata_op(struct disk_op_s *op)
+{
+    if (!CONFIG_ATA)
+        return 0;
+
+    switch (op->command) {
+    case CMD_READ:
+        return ata_readwrite(op, 0);
+    case CMD_WRITE:
+        return ata_readwrite(op, 1);
+    default:
+        return process_ata_misc_op(op);
+    }
 }
 
 
@@ -353,108 +597,80 @@ ata_cmd_data(int driveid, u16 command, u32 lba, u16 count, void *far_buffer)
  * ATAPI functions
  ****************************************************************/
 
+#define CDROM_CDB_SIZE 12
+
 // Low-level atapi command transmit function.
-static int
-send_atapi_cmd(int driveid, u8 *cmdbuf, u8 cmdlen, u16 blocksize)
+int
+atapi_cmd_data(struct disk_op_s *op, void *cdbcmd, u16 blocksize)
 {
-    u8 channel = driveid / 2;
-    u8 slave = driveid % 2;
-    u16 iobase1 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase1);
-    u16 iobase2 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase2);
+    u8 ataid = GET_GLOBAL(op->drive_g->cntl_id);
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
+    u16 iobase2 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase2);
 
     struct ata_pio_command cmd;
-    cmd.sector_count = 0;
-    cmd.feature = 0;
-    cmd.lba_low = 0;
+    memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
     cmd.lba_mid = blocksize;
     cmd.lba_high = blocksize >> 8;
-    cmd.device = slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0;
     cmd.command = ATA_CMD_PACKET;
 
-    int ret = send_cmd(driveid, &cmd);
+    // Disable interrupts
+    outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2 + ATA_CB_DC);
+
+    int ret = send_cmd(op->drive_g, &cmd);
     if (ret)
-        return ret;
+        goto fail;
+    ret = ata_wait_data(iobase1);
+    if (ret)
+        goto fail;
 
     // Send command to device
-    outsw_far(iobase1, MAKE_FARPTR(GET_SEG(SS), (u32)cmdbuf), cmdlen / 2);
+    outsw_fl(iobase1, MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), cdbcmd), CDROM_CDB_SIZE / 2);
 
-    int status = pause_await_ide(NOT_BSY_DRQ, iobase1, iobase2, IDE_TIMEOUT);
-    if (status < 0)
-        return status;
-
-    return 0;
-}
-
-// Low-level cdrom read atapi command transmit function.
-static inline int
-send_cdrom_cmd(int driveid, u32 lba, u16 count)
-{
-    u8 atacmd[12];
-    memset(atacmd, 0, sizeof(atacmd));
+    int status = pause_await_not_bsy(iobase1, iobase2);
+    if (status < 0) {
+        ret = status;
+        goto fail;
+    }
 
-    atacmd[0]=0x28;                     // READ command
-    atacmd[7]=(count & 0xff00) >> 8;    // Sectors
-    atacmd[8]=(count & 0x00ff);         // Sectors
-    atacmd[2]=(lba & 0xff000000) >> 24; // LBA
-    atacmd[3]=(lba & 0x00ff0000) >> 16;
-    atacmd[4]=(lba & 0x0000ff00) >> 8;
-    atacmd[5]=(lba & 0x000000ff);
+    if (status & ATA_CB_STAT_ERR) {
+        u8 err = inb(iobase1 + ATA_CB_ERR);
+        // skip "Not Ready"
+        if (err != 0x20)
+            dprintf(6, "send_atapi_cmd : read error (status=%02x err=%02x)\n"
+                    , status, err);
+        ret = -2;
+        goto fail;
+    }
+    if (!(status & ATA_CB_STAT_DRQ)) {
+        dprintf(6, "send_atapi_cmd : DRQ not set (status %02x)\n", status);
+        ret = -3;
+        goto fail;
+    }
 
-    return send_atapi_cmd(driveid, atacmd, sizeof(atacmd), CDROM_SECTOR_SIZE);
-}
+    ret = ata_pio_transfer(op, 0, blocksize);
 
-// Read sectors from the cdrom.
-int
-cdrom_read(int driveid, u32 lba, u32 count, void *far_buffer)
-{
-    int ret = send_cdrom_cmd(driveid, lba, count);
+fail:
+    // Enable interrupts
+    outb(ATA_CB_DC_HD15, iobase2+ATA_CB_DC);
     if (ret)
-        return ret;
-
-    return ata_transfer(driveid, 0, count, CDROM_SECTOR_SIZE, 0, 0, far_buffer);
+        return DISK_RET_EBADTRACK;
+    return DISK_RET_SUCCESS;
 }
 
-// Pretend the cdrom has 512 byte sectors (instead of 2048) and read
-// sectors.
+// 16bit command demuxer for ATAPI cdroms.
 int
-cdrom_read_512(int driveid, u32 vlba, u32 vcount, void *far_buffer)
+process_atapi_op(struct disk_op_s *op)
 {
-    u32 velba = vlba + vcount - 1;
-    u32 lba = vlba / 4;
-    u32 elba = velba / 4;
-    int count = elba - lba + 1;
-    int before = vlba % 4;
-    int after = 3 - (velba % 4);
-
-    DEBUGF("cdrom_read_512: id=%d vlba=%d vcount=%d buf=%p lba=%d elba=%d"
-           " count=%d before=%d after=%d\n"
-           , driveid, vlba, vcount, far_buffer, lba, elba
-           , count, before, after);
-
-    int ret = send_cdrom_cmd(driveid, lba, count);
-    if (ret)
-        return ret;
-
-    ret = ata_transfer(driveid, 0, count, CDROM_SECTOR_SIZE
-                       , before*512, after*512, far_buffer);
-    if (ret) {
-        SET_EBDA(ata.trsfsectors, 0);
-        return ret;
+    switch (op->command) {
+    case CMD_READ:
+        return cdb_read(op);
+    case CMD_FORMAT:
+    case CMD_WRITE:
+        return DISK_RET_EWRITEPROTECT;
+    default:
+        return process_ata_misc_op(op);
     }
-    SET_EBDA(ata.trsfsectors, vcount);
-    return 0;
-}
-
-// Send a simple atapi command to a drive.
-int
-ata_cmd_packet(int driveid, u8 *cmdbuf, u8 cmdlen
-               , u32 length, void *far_buffer)
-{
-    int ret = send_atapi_cmd(driveid, cmdbuf, cmdlen, length);
-    if (ret)
-        return ret;
-
-    return ata_transfer(driveid, 0, 1, length, 0, 0, far_buffer);
 }
 
 
@@ -462,36 +678,32 @@ ata_cmd_packet(int driveid, u8 *cmdbuf, u8 cmdlen
  * ATA detect and init
  ****************************************************************/
 
-static void
-report_model(int driveid, u8 *buffer)
+// Send an identify device or identify device packet command.
+static int
+send_ata_identity(struct drive_s *drive_g, u16 *buffer, int command)
 {
-    u8 model[41];
+    memset(buffer, 0, DISK_SECTOR_SIZE);
 
-    // Read model name
-    int i;
-    for (i=0; i<40; i+=2) {
-        model[i] = buffer[i+54+1];
-        model[i+1] = buffer[i+54];
-    }
+    struct disk_op_s dop;
+    memset(&dop, 0, sizeof(dop));
+    dop.drive_g = drive_g;
+    dop.count = 1;
+    dop.lba = 1;
+    dop.buf_fl = MAKE_FLATPTR(GET_SEG(SS), buffer);
 
-    // Reformat
-    model[40] = 0x00;
-    for (i=39; i>0; i--) {
-        if (model[i] != 0x20)
-            break;
-        model[i] = 0x00;
-    }
+    struct ata_pio_command cmd;
+    memset(&cmd, 0, sizeof(cmd));
+    cmd.command = command;
 
-    u8 channel = driveid / 2;
-    u8 slave = driveid % 2;
-    // XXX - model on stack not %cs
-    printf("ata%d %s: %s", channel, slave ? " slave" : "master", model);
+    return ata_pio_cmd_data(&dop, 0, &cmd);
 }
 
-static u8
-get_ata_version(u8 *buffer)
+// Extract the ATA/ATAPI version info.
+static int
+extract_version(u16 *buffer)
 {
-    u16 ataversion = *(u16*)&buffer[160];
+    // Extract ATA/ATAPI version.
+    u16 ataversion = buffer[80];
     u8 version;
     for (version=15; version>0; version--)
         if (ataversion & (1<<version))
@@ -499,266 +711,341 @@ get_ata_version(u8 *buffer)
     return version;
 }
 
+// Extract common information from IDENTIFY commands.
 static void
-init_drive_atapi(int driveid)
+extract_identify(struct drive_s *drive_g, u16 *buffer)
 {
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].type,ATA_TYPE_ATAPI);
-
-    // Temporary values to do the transfer
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].device,ATA_DEVICE_CDROM);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].mode, ATA_MODE_PIO16);
+    dprintf(3, "Identify w0=%x w2=%x\n", buffer[0], buffer[2]);
 
-    // Now we send a IDENTIFY command to ATAPI device
-    u8 buffer[0x0200];
-    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
-    u16 ret = ata_cmd_data(driveid, ATA_CMD_IDENTIFY_DEVICE_PACKET
-                           , 1, 1
-                           , MAKE_FARPTR(GET_SEG(SS), (u32)buffer));
-    if (ret != 0)
-        BX_PANIC("ata-detect: Failed to detect ATAPI device\n");
-
-    u8 type      = buffer[1] & 0x1f;
-    u8 removable = (buffer[0] & 0x80) ? 1 : 0;
-    u8 mode      = buffer[96] ? ATA_MODE_PIO32 : ATA_MODE_PIO16;
-    u16 blksize  = CDROM_SECTOR_SIZE;
+    // Read model name
+    char *model = drive_g->model;
+    int maxsize = ARRAY_SIZE(drive_g->model);
+    int i;
+    for (i=0; i<maxsize/2; i++) {
+        u16 v = buffer[27+i];
+        model[i*2] = v >> 8;
+        model[i*2+1] = v & 0xff;
+    }
+    model[maxsize-1] = 0x00;
 
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].device, type);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].removable, removable);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].mode, mode);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].blksize, blksize);
+    // Trim trailing spaces from model name.
+    for (i=maxsize-2; i>0 && model[i] == 0x20; i--)
+        model[i] = 0x00;
 
-    // fill cdidmap
-    u8 cdcount = GET_EBDA(ata.cdcount);
-    SET_EBDA(ata.idmap[1][cdcount], driveid);
-    SET_EBDA(ata.cdcount, ++cdcount);
-
-    report_model(driveid, buffer);
-    u8 version = get_ata_version(buffer);
-    if (GET_EBDA(ata.devices[driveid].device)==ATA_DEVICE_CDROM)
-        printf(" ATAPI-%d CD-Rom/DVD-Rom\n", version);
-    else
-        printf(" ATAPI-%d Device\n", version);
+    // Common flags.
+    SET_GLOBAL(drive_g->removable, (buffer[0] & 0x80) ? 1 : 0);
+    SET_GLOBAL(drive_g->cntl_info, extract_version(buffer));
 }
 
-static void
-init_drive_ata(int driveid)
+// Print out a description of the given atapi drive.
+void
+describe_atapi(struct drive_s *drive_g)
 {
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].type,ATA_TYPE_ATA);
-
-    // Temporary values to do the transfer
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].device, ATA_DEVICE_HD);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].mode, ATA_MODE_PIO16);
+    u8 ataid = drive_g->cntl_id;
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u8 slave = ataid % 2;
+    u8 version = drive_g->cntl_info;
+    int iscd = drive_g->floppy_type;
+    printf("ata%d-%d: %s ATAPI-%d %s", channel, slave
+           , drive_g->model, version
+           , (iscd ? "CD-Rom/DVD-Rom" : "Device"));
+}
 
-    // Now we send a IDENTIFY command to ATA device
-    u8 buffer[0x0200];
-    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
-    u16 ret = ata_cmd_data(driveid, ATA_CMD_IDENTIFY_DEVICE
-                           , 1, 1
-                           , MAKE_FARPTR(GET_SEG(SS), (u32)buffer));
+// Detect if the given drive is an atapi - initialize it if so.
+static struct drive_s *
+init_drive_atapi(struct drive_s *dummy, u16 *buffer)
+{
+    // Send an IDENTIFY_DEVICE_PACKET command to device
+    int ret = send_ata_identity(dummy, buffer, ATA_CMD_IDENTIFY_PACKET_DEVICE);
     if (ret)
-        BX_PANIC("ata-detect: Failed to detect ATA device\n");
-
-    u8 removable  = (buffer[0] & 0x80) ? 1 : 0;
-    u8 mode       = buffer[96] ? ATA_MODE_PIO32 : ATA_MODE_PIO16;
-    u16 blksize   = *(u16*)&buffer[10];
-
-    u16 cylinders = *(u16*)&buffer[1*2]; // word 1
-    u16 heads     = *(u16*)&buffer[3*2]; // word 3
-    u16 spt       = *(u16*)&buffer[6*2]; // word 6
-
-    u32 sectors   = *(u32*)&buffer[60*2]; // word 60 and word 61
-
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].device,ATA_DEVICE_HD);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].removable, removable);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].mode, mode);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].blksize, blksize);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].pchs.heads, heads);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].pchs.cylinders, cylinders);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].pchs.spt, spt);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].sectors, sectors);
-
-    u8 channel = driveid / 2;
-    u8 slave = driveid % 2;
-    u8 translation = inb_cmos(CMOS_BIOS_DISKTRANSFLAG + channel/2);
-    u8 shift;
-    for (shift=driveid%4; shift>0; shift--)
-        translation >>= 2;
-    translation &= 0x03;
-
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].translation, translation);
-
-    BX_INFO("ata%d-%d: PCHS=%u/%d/%d translation="
-            , channel, slave, cylinders, heads, spt);
-    switch (translation) {
-    case ATA_TRANSLATION_NONE:
-        BX_INFO("none");
-        break;
-    case ATA_TRANSLATION_LBA:
-        BX_INFO("lba");
-        spt = 63;
-        sectors /= 63;
-        heads = sectors / 1024;
-        if (heads>128)
-            heads = 255;
-        else if (heads>64)
-            heads = 128;
-        else if (heads>32)
-            heads = 64;
-        else if (heads>16)
-            heads = 32;
-        else
-            heads = 16;
-        cylinders = sectors / heads;
-        break;
-    case ATA_TRANSLATION_RECHS:
-        BX_INFO("r-echs");
-        // Take care not to overflow
-        if (heads==16) {
-            if (cylinders>61439)
-                cylinders=61439;
-            heads=15;
-            cylinders = (u16)((u32)(cylinders)*16/15);
-        }
-        // then go through the large bitshift process
-    case ATA_TRANSLATION_LARGE:
-        if (translation == ATA_TRANSLATION_LARGE)
-            BX_INFO("large");
-        while(cylinders > 1024) {
-            cylinders >>= 1;
-            heads <<= 1;
-
-            // If we max out the head count
-            if (heads > 127)
-                break;
-        }
-        break;
-    }
-    // clip to 1024 cylinders in lchs
-    if (cylinders > 1024)
-        cylinders = 1024;
-    BX_INFO(" LCHS=%d/%d/%d\n", cylinders, heads, spt);
+        return NULL;
 
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].lchs.heads, heads);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].lchs.cylinders, cylinders);
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].lchs.spt, spt);
+    // Success - setup as ATAPI.
+    struct drive_s *drive_g = malloc_fseg(sizeof(*drive_g));
+    if (! drive_g) {
+        warn_noalloc();
+        return NULL;
+    }
+    memset(drive_g, 0, sizeof(*drive_g));
+    SET_GLOBAL(drive_g->cntl_id, dummy->cntl_id);
+    extract_identify(drive_g, buffer);
+    SET_GLOBAL(drive_g->type, DTYPE_ATAPI);
+    SET_GLOBAL(drive_g->blksize, CDROM_SECTOR_SIZE);
+    SET_GLOBAL(drive_g->sectors, (u64)-1);
+    u8 iscd = ((buffer[0] >> 8) & 0x1f) == 0x05;
+    SET_GLOBAL(drive_g->floppy_type, iscd);
 
-    // fill hdidmap
-    u8 hdcount = GET_EBDA(ata.hdcount);
-    SET_EBDA(ata.idmap[0][hdcount], driveid);
-    SET_EBDA(ata.hdcount, ++hdcount);
+    // fill cdidmap
+    if (iscd)
+        map_cd_drive(drive_g);
 
-    u32 sizeinmb = GET_EBDA(ata.devices[driveid].sectors);
-    sizeinmb >>= 11;
+    return drive_g;
+}
 
-    report_model(driveid, buffer);
-    u8 version = get_ata_version(buffer);
+// Print out a description of the given ata drive.
+void
+describe_ata(struct drive_s *drive_g)
+{
+    u8 ataid = drive_g->cntl_id;
+    u8 channel = ataid / 2;
+    u8 slave = ataid % 2;
+    u64 sectors = drive_g->sectors;
+    u8 version = drive_g->cntl_info;
+    char *model = drive_g->model;
+    printf("ata%d-%d: %s ATA-%d Hard-Disk", channel, slave, model, version);
+    u64 sizeinmb = sectors >> 11;
     if (sizeinmb < (1 << 16))
-        printf(" ATA-%d Hard-Disk (%u MBytes)\n", version, sizeinmb);
+        printf(" (%u MiBytes)", (u32)sizeinmb);
     else
-        printf(" ATA-%d Hard-Disk (%u GBytes)\n", version, sizeinmb >> 10);
+        printf(" (%u GiBytes)", (u32)(sizeinmb >> 10));
 }
 
-static void
-init_drive_unknown(int driveid)
+// Detect if the given drive is a regular ata drive - initialize it if so.
+static struct drive_s *
+init_drive_ata(struct drive_s *dummy, u16 *buffer)
 {
-    SET_EBDA(ata.devices[driveid].type,ATA_TYPE_UNKNOWN);
+    // Send an IDENTIFY_DEVICE command to device
+    int ret = send_ata_identity(dummy, buffer, ATA_CMD_IDENTIFY_DEVICE);
+    if (ret)
+        return NULL;
+
+    // Success - setup as ATA.
+    struct drive_s *drive_g = malloc_fseg(sizeof(*drive_g));
+    if (! drive_g) {
+        warn_noalloc();
+        return NULL;
+    }
+    memset(drive_g, 0, sizeof(*drive_g));
+    SET_GLOBAL(drive_g->cntl_id, dummy->cntl_id);
+    extract_identify(drive_g, buffer);
+    SET_GLOBAL(drive_g->type, DTYPE_ATA);
+    SET_GLOBAL(drive_g->blksize, DISK_SECTOR_SIZE);
+
+    SET_GLOBAL(drive_g->pchs.cylinders, buffer[1]);
+    SET_GLOBAL(drive_g->pchs.heads, buffer[3]);
+    SET_GLOBAL(drive_g->pchs.spt, buffer[6]);
+
+    u64 sectors;
+    if (buffer[83] & (1 << 10)) // word 83 - lba48 support
+        sectors = *(u64*)&buffer[100]; // word 100-103
+    else
+        sectors = *(u32*)&buffer[60]; // word 60 and word 61
+    SET_GLOBAL(drive_g->sectors, sectors);
+
+    // Setup disk geometry translation.
+    setup_translation(drive_g);
 
-    u8 channel = driveid / 2;
-    u8 slave = driveid % 2;
-    printf("ata%d %s: Unknown device\n", channel, slave ? " slave" : "master");
+    // Register with bcv system.
+    add_bcv_internal(drive_g);
+
+    return drive_g;
 }
 
-void
-ata_detect()
-{
-#if CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES > 0
-    SET_EBDA(ata.channels[0].iface,ATA_IFACE_ISA);
-    SET_EBDA(ata.channels[0].iobase1,0x1f0);
-    SET_EBDA(ata.channels[0].iobase2,0x3f0);
-    SET_EBDA(ata.channels[0].irq,14);
-#endif
-#if CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES > 1
-    SET_EBDA(ata.channels[1].iface,ATA_IFACE_ISA);
-    SET_EBDA(ata.channels[1].iobase1,0x170);
-    SET_EBDA(ata.channels[1].iobase2,0x370);
-    SET_EBDA(ata.channels[1].irq,15);
-#endif
-#if CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES > 2
-    SET_EBDA(ata.channels[2].iface,ATA_IFACE_ISA);
-    SET_EBDA(ata.channels[2].iobase1,0x1e8);
-    SET_EBDA(ata.channels[2].iobase2,0x3e0);
-    SET_EBDA(ata.channels[2].irq,12);
-#endif
-#if CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES > 3
-    SET_EBDA(ata.channels[3].iface,ATA_IFACE_ISA);
-    SET_EBDA(ata.channels[3].iobase1,0x168);
-    SET_EBDA(ata.channels[3].iobase2,0x360);
-    SET_EBDA(ata.channels[3].irq,11);
-#endif
-#if CONFIG_MAX_ATA_INTERFACES > 4
-#error Please fill the ATA interface informations
-#endif
+static u64 SpinupEnd;
 
+// Wait for non-busy status and check for "floating bus" condition.
+static int
+powerup_await_non_bsy(u16 base)
+{
+    u8 orstatus = 0;
+    u8 status;
+    for (;;) {
+        status = inb(base+ATA_CB_STAT);
+        if (!(status & ATA_CB_STAT_BSY))
+            break;
+        orstatus |= status;
+        if (orstatus == 0xff) {
+            dprintf(1, "powerup IDE floating\n");
+            return orstatus;
+        }
+        if (check_time(SpinupEnd)) {
+            warn_timeout();
+            return -1;
+        }
+        yield();
+    }
+    dprintf(6, "powerup iobase=%x st=%x\n", base, status);
+    return status;
+}
+
+// Detect any drives attached to a given controller.
+static void
+ata_detect(void *data)
+{
+    struct ata_channel_s *atachannel = data;
+    int startid = (atachannel - ATA_channels) * 2;
+    struct drive_s dummy;
+    memset(&dummy, 0, sizeof(dummy));
     // Device detection
-    int driveid;
-    for(driveid=0; driveid<CONFIG_MAX_ATA_DEVICES; driveid++) {
-        u8 channel = driveid / 2;
-        u8 slave = driveid % 2;
+    int ataid, last_reset_ataid=-1;
+    for (ataid=startid; ataid<startid+2; ataid++) {
+        u8 channel = ataid / 2;
+        u8 slave = ataid % 2;
 
-        u16 iobase1 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase1);
-        u16 iobase2 = GET_EBDA(ata.channels[channel].iobase2);
+        u16 iobase1 = GET_GLOBAL(ATA_channels[channel].iobase1);
+        if (!iobase1)
+            break;
 
-        // Disable interrupts
-        outb(ATA_CB_DC_HD15 | ATA_CB_DC_NIEN, iobase2+ATA_CB_DC);
+        // Wait for not-bsy.
+        int status = powerup_await_non_bsy(iobase1);
+        if (status < 0)
+            continue;
+        u8 newdh = slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0;
+        outb(newdh, iobase1+ATA_CB_DH);
+        ndelay(400);
+        status = powerup_await_non_bsy(iobase1);
+        if (status < 0)
+            continue;
 
-        // Look for device
-        outb(slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0, iobase1+ATA_CB_DH);
-        outb(0x55, iobase1+ATA_CB_SC);
-        outb(0xaa, iobase1+ATA_CB_SN);
-        outb(0xaa, iobase1+ATA_CB_SC);
-        outb(0x55, iobase1+ATA_CB_SN);
+        // Check if ioport registers look valid.
+        outb(newdh, iobase1+ATA_CB_DH);
+        u8 dh = inb(iobase1+ATA_CB_DH);
         outb(0x55, iobase1+ATA_CB_SC);
         outb(0xaa, iobase1+ATA_CB_SN);
-
-        // If we found something
         u8 sc = inb(iobase1+ATA_CB_SC);
         u8 sn = inb(iobase1+ATA_CB_SN);
-
-        if (sc != 0x55 || sn != 0xaa)
+        dprintf(6, "ata_detect ataid=%d sc=%x sn=%x dh=%x\n"
+                , ataid, sc, sn, dh);
+        if (sc != 0x55 || sn != 0xaa || dh != newdh)
             continue;
 
+        // Prepare new drive.
+        dummy.cntl_id = ataid;
+
         // reset the channel
-        ata_reset(driveid);
-
-        // check for ATA or ATAPI
-        outb(slave ? ATA_CB_DH_DEV1 : ATA_CB_DH_DEV0, iobase1+ATA_CB_DH);
-        sc = inb(iobase1+ATA_CB_SC);
-        sn = inb(iobase1+ATA_CB_SN);
-        if (sc!=0x01 || sn!=0x01) {
-            init_drive_unknown(driveid);
-            continue;
+        if (slave && ataid == last_reset_ataid + 1) {
+            // The drive was just reset - no need to reset it again.
+        } else {
+            ata_reset(&dummy);
+            last_reset_ataid = ataid;
         }
-        u8 cl = inb(iobase1+ATA_CB_CL);
-        u8 ch = inb(iobase1+ATA_CB_CH);
-        u8 st = inb(iobase1+ATA_CB_STAT);
-
-        if (cl==0x14 && ch==0xeb)
-            init_drive_atapi(driveid);
-        else if (cl==0x00 && ch==0x00 && st!=0x00)
-            init_drive_ata(driveid);
-        else if (cl==0xff && ch==0xff)
-            // None
+
+        // check for ATAPI
+        u16 buffer[256];
+        struct drive_s *drive_g = init_drive_atapi(&dummy, buffer);
+        if (!drive_g) {
+            // Didn't find an ATAPI drive - look for ATA drive.
+            u8 st = inb(iobase1+ATA_CB_STAT);
+            if (!st)
+                // Status not set - can't be a valid drive.
+                continue;
+
+            // Wait for RDY.
+            int ret = await_rdy(iobase1);
+            if (ret < 0)
+                continue;
+
+            // check for ATA.
+            drive_g = init_drive_ata(&dummy, buffer);
+            if (!drive_g)
+                // No ATA drive found
+                continue;
+        }
+
+        u16 resetresult = buffer[93];
+        dprintf(6, "ata_detect resetresult=%04x\n", resetresult);
+        if (!slave && (resetresult & 0xdf61) == 0x4041)
+            // resetresult looks valid and device 0 is responding to
+            // device 1 requests - device 1 must not be present - skip
+            // detection.
+            ataid++;
+    }
+}
+
+// Initialize an ata controller and detect its drives.
+static void
+init_controller(struct ata_channel_s *atachannel
+                , int bdf, int irq, u32 port1, u32 port2, u32 master)
+{
+    SET_GLOBAL(atachannel->irq, irq);
+    SET_GLOBAL(atachannel->pci_bdf, bdf);
+    SET_GLOBAL(atachannel->iobase1, port1);
+    SET_GLOBAL(atachannel->iobase2, port2);
+    SET_GLOBAL(atachannel->iomaster, master);
+    dprintf(1, "ATA controller %d at %x/%x/%x (irq %d dev %x)\n"
+            , atachannel - ATA_channels, port1, port2, master, irq, bdf);
+    run_thread(ata_detect, atachannel);
+}
+
+#define IRQ_ATA1 14
+#define IRQ_ATA2 15
+
+// Locate and init ata controllers.
+static void
+ata_init(void)
+{
+    // Scan PCI bus for ATA adapters
+    int count=0, pcicount=0;
+    int bdf, max;
+    foreachpci(bdf, max) {
+        pcicount++;
+        if (pci_config_readw(bdf, PCI_CLASS_DEVICE) != PCI_CLASS_STORAGE_IDE)
             continue;
-        else
-            init_drive_unknown(driveid);
+        if (count >= ARRAY_SIZE(ATA_channels))
+            break;
+
+        u8 pciirq = pci_config_readb(bdf, PCI_INTERRUPT_LINE);
+        u8 prog_if = pci_config_readb(bdf, PCI_CLASS_PROG);
+        int master = 0;
+        if (CONFIG_ATA_DMA && prog_if & 0x80) {
+            // Check for bus-mastering.
+            u32 bar = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_4);
+            if (bar & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO) {
+                master = bar & PCI_BASE_ADDRESS_IO_MASK;
+                pci_config_maskw(bdf, PCI_COMMAND, 0, PCI_COMMAND_MASTER);
+            }
+        }
+
+        u32 port1, port2, irq;
+        if (prog_if & 1) {
+            port1 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_0) & ~3;
+            port2 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_1) & ~3;
+            irq = pciirq;
+        } else {
+            port1 = PORT_ATA1_CMD_BASE;
+            port2 = PORT_ATA1_CTRL_BASE;
+            irq = IRQ_ATA1;
+        }
+        init_controller(&ATA_channels[count], bdf, irq, port1, port2, master);
+        count++;
+
+        if (prog_if & 4) {
+            port1 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_2) & ~3;
+            port2 = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_3) & ~3;
+            irq = pciirq;
+        } else {
+            port1 = PORT_ATA2_CMD_BASE;
+            port2 = PORT_ATA2_CTRL_BASE;
+            irq = IRQ_ATA2;
+        }
+        init_controller(&ATA_channels[count], bdf, irq, port1, port2
+                        , master ? master + 8 : 0);
+        count++;
+    }
+
+    if (!CONFIG_COREBOOT && !pcicount && ARRAY_SIZE(ATA_channels) >= 2) {
+        // No PCI devices found - probably a QEMU "-M isapc" machine.
+        // Try using ISA ports for ATA controllers.
+        init_controller(&ATA_channels[0], -1, IRQ_ATA1
+                        , PORT_ATA1_CMD_BASE, PORT_ATA1_CTRL_BASE, 0);
+        init_controller(&ATA_channels[1], -1, IRQ_ATA2
+                        , PORT_ATA2_CMD_BASE, PORT_ATA2_CTRL_BASE, 0);
     }
+}
+
+void
+ata_setup(void)
+{
+    ASSERT32FLAT();
+    if (!CONFIG_ATA)
+        return;
+
+    dprintf(3, "init hard drives\n");
 
-    // Store the device count
-    SET_BDA(disk_count, GET_EBDA(ata.hdcount));
+    SpinupEnd = calc_future_tsc(IDE_TIMEOUT);
+    ata_init();
 
-    printf("\n");
+    SET_BDA(disk_control_byte, 0xc0);
 
-    // FIXME : should use bios=cmos|auto|disable bits
-    // FIXME : should know about translation bits
-    // FIXME : move hard_drive_post here
+    enable_hwirq(14, entry_76);
 }