]> git.sur5r.net Git - u-boot/blob - drivers/mtd/nand/nand_base.c
arm64: dts: sun50i: h5: Order nodes in alphabetic for orangepi-prime
[u-boot] / drivers / mtd / nand / nand_base.c
1 /*
2  *  Overview:
3  *   This is the generic MTD driver for NAND flash devices. It should be
4  *   capable of working with almost all NAND chips currently available.
5  *
6  *      Additional technical information is available on
7  *      http://www.linux-mtd.infradead.org/doc/nand.html
8  *
9  *  Copyright (C) 2000 Steven J. Hill (sjhill@realitydiluted.com)
10  *                2002-2006 Thomas Gleixner (tglx@linutronix.de)
11  *
12  *  Credits:
13  *      David Woodhouse for adding multichip support
14  *
15  *      Aleph One Ltd. and Toby Churchill Ltd. for supporting the
16  *      rework for 2K page size chips
17  *
18  *  TODO:
19  *      Enable cached programming for 2k page size chips
20  *      Check, if mtd->ecctype should be set to MTD_ECC_HW
21  *      if we have HW ECC support.
22  *      BBT table is not serialized, has to be fixed
23  *
24  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
25  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
26  * published by the Free Software Foundation.
27  *
28  */
29
30 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
31 #include <common.h>
32 #if CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL)
33 #include <fdtdec.h>
34 #endif
35 #include <malloc.h>
36 #include <watchdog.h>
37 #include <linux/err.h>
38 #include <linux/compat.h>
39 #include <linux/mtd/mtd.h>
40 #include <linux/mtd/nand.h>
41 #include <linux/mtd/nand_ecc.h>
42 #include <linux/mtd/nand_bch.h>
43 #ifdef CONFIG_MTD_PARTITIONS
44 #include <linux/mtd/partitions.h>
45 #endif
46 #include <asm/io.h>
47 #include <linux/errno.h>
48
49 /* Define default oob placement schemes for large and small page devices */
50 static struct nand_ecclayout nand_oob_8 = {
51         .eccbytes = 3,
52         .eccpos = {0, 1, 2},
53         .oobfree = {
54                 {.offset = 3,
55                  .length = 2},
56                 {.offset = 6,
57                  .length = 2} }
58 };
59
60 static struct nand_ecclayout nand_oob_16 = {
61         .eccbytes = 6,
62         .eccpos = {0, 1, 2, 3, 6, 7},
63         .oobfree = {
64                 {.offset = 8,
65                  . length = 8} }
66 };
67
68 static struct nand_ecclayout nand_oob_64 = {
69         .eccbytes = 24,
70         .eccpos = {
71                    40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47,
72                    48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55,
73                    56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63},
74         .oobfree = {
75                 {.offset = 2,
76                  .length = 38} }
77 };
78
79 static struct nand_ecclayout nand_oob_128 = {
80         .eccbytes = 48,
81         .eccpos = {
82                    80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87,
83                    88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95,
84                    96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103,
85                    104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111,
86                    112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119,
87                    120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127},
88         .oobfree = {
89                 {.offset = 2,
90                  .length = 78} }
91 };
92
93 static int nand_get_device(struct mtd_info *mtd, int new_state);
94
95 static int nand_do_write_oob(struct mtd_info *mtd, loff_t to,
96                              struct mtd_oob_ops *ops);
97
98 /*
99  * For devices which display every fart in the system on a separate LED. Is
100  * compiled away when LED support is disabled.
101  */
102 DEFINE_LED_TRIGGER(nand_led_trigger);
103
104 static int check_offs_len(struct mtd_info *mtd,
105                                         loff_t ofs, uint64_t len)
106 {
107         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
108         int ret = 0;
109
110         /* Start address must align on block boundary */
111         if (ofs & ((1ULL << chip->phys_erase_shift) - 1)) {
112                 pr_debug("%s: unaligned address\n", __func__);
113                 ret = -EINVAL;
114         }
115
116         /* Length must align on block boundary */
117         if (len & ((1ULL << chip->phys_erase_shift) - 1)) {
118                 pr_debug("%s: length not block aligned\n", __func__);
119                 ret = -EINVAL;
120         }
121
122         return ret;
123 }
124
125 /**
126  * nand_release_device - [GENERIC] release chip
127  * @mtd: MTD device structure
128  *
129  * Release chip lock and wake up anyone waiting on the device.
130  */
131 static void nand_release_device(struct mtd_info *mtd)
132 {
133         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
134
135         /* De-select the NAND device */
136         chip->select_chip(mtd, -1);
137 }
138
139 /**
140  * nand_read_byte - [DEFAULT] read one byte from the chip
141  * @mtd: MTD device structure
142  *
143  * Default read function for 8bit buswidth
144  */
145 uint8_t nand_read_byte(struct mtd_info *mtd)
146 {
147         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
148         return readb(chip->IO_ADDR_R);
149 }
150
151 /**
152  * nand_read_byte16 - [DEFAULT] read one byte endianness aware from the chip
153  * @mtd: MTD device structure
154  *
155  * Default read function for 16bit buswidth with endianness conversion.
156  *
157  */
158 static uint8_t nand_read_byte16(struct mtd_info *mtd)
159 {
160         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
161         return (uint8_t) cpu_to_le16(readw(chip->IO_ADDR_R));
162 }
163
164 /**
165  * nand_read_word - [DEFAULT] read one word from the chip
166  * @mtd: MTD device structure
167  *
168  * Default read function for 16bit buswidth without endianness conversion.
169  */
170 static u16 nand_read_word(struct mtd_info *mtd)
171 {
172         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
173         return readw(chip->IO_ADDR_R);
174 }
175
176 /**
177  * nand_select_chip - [DEFAULT] control CE line
178  * @mtd: MTD device structure
179  * @chipnr: chipnumber to select, -1 for deselect
180  *
181  * Default select function for 1 chip devices.
182  */
183 static void nand_select_chip(struct mtd_info *mtd, int chipnr)
184 {
185         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
186
187         switch (chipnr) {
188         case -1:
189                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE, 0 | NAND_CTRL_CHANGE);
190                 break;
191         case 0:
192                 break;
193
194         default:
195                 BUG();
196         }
197 }
198
199 /**
200  * nand_write_byte - [DEFAULT] write single byte to chip
201  * @mtd: MTD device structure
202  * @byte: value to write
203  *
204  * Default function to write a byte to I/O[7:0]
205  */
206 static void nand_write_byte(struct mtd_info *mtd, uint8_t byte)
207 {
208         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
209
210         chip->write_buf(mtd, &byte, 1);
211 }
212
213 /**
214  * nand_write_byte16 - [DEFAULT] write single byte to a chip with width 16
215  * @mtd: MTD device structure
216  * @byte: value to write
217  *
218  * Default function to write a byte to I/O[7:0] on a 16-bit wide chip.
219  */
220 static void nand_write_byte16(struct mtd_info *mtd, uint8_t byte)
221 {
222         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
223         uint16_t word = byte;
224
225         /*
226          * It's not entirely clear what should happen to I/O[15:8] when writing
227          * a byte. The ONFi spec (Revision 3.1; 2012-09-19, Section 2.16) reads:
228          *
229          *    When the host supports a 16-bit bus width, only data is
230          *    transferred at the 16-bit width. All address and command line
231          *    transfers shall use only the lower 8-bits of the data bus. During
232          *    command transfers, the host may place any value on the upper
233          *    8-bits of the data bus. During address transfers, the host shall
234          *    set the upper 8-bits of the data bus to 00h.
235          *
236          * One user of the write_byte callback is nand_onfi_set_features. The
237          * four parameters are specified to be written to I/O[7:0], but this is
238          * neither an address nor a command transfer. Let's assume a 0 on the
239          * upper I/O lines is OK.
240          */
241         chip->write_buf(mtd, (uint8_t *)&word, 2);
242 }
243
244 static void iowrite8_rep(void *addr, const uint8_t *buf, int len)
245 {
246         int i;
247
248         for (i = 0; i < len; i++)
249                 writeb(buf[i], addr);
250 }
251 static void ioread8_rep(void *addr, uint8_t *buf, int len)
252 {
253         int i;
254
255         for (i = 0; i < len; i++)
256                 buf[i] = readb(addr);
257 }
258
259 static void ioread16_rep(void *addr, void *buf, int len)
260 {
261         int i;
262         u16 *p = (u16 *) buf;
263
264         for (i = 0; i < len; i++)
265                 p[i] = readw(addr);
266 }
267
268 static void iowrite16_rep(void *addr, void *buf, int len)
269 {
270         int i;
271         u16 *p = (u16 *) buf;
272
273         for (i = 0; i < len; i++)
274                 writew(p[i], addr);
275 }
276
277 /**
278  * nand_write_buf - [DEFAULT] write buffer to chip
279  * @mtd: MTD device structure
280  * @buf: data buffer
281  * @len: number of bytes to write
282  *
283  * Default write function for 8bit buswidth.
284  */
285 void nand_write_buf(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len)
286 {
287         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
288
289         iowrite8_rep(chip->IO_ADDR_W, buf, len);
290 }
291
292 /**
293  * nand_read_buf - [DEFAULT] read chip data into buffer
294  * @mtd: MTD device structure
295  * @buf: buffer to store date
296  * @len: number of bytes to read
297  *
298  * Default read function for 8bit buswidth.
299  */
300 void nand_read_buf(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len)
301 {
302         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
303
304         ioread8_rep(chip->IO_ADDR_R, buf, len);
305 }
306
307 /**
308  * nand_write_buf16 - [DEFAULT] write buffer to chip
309  * @mtd: MTD device structure
310  * @buf: data buffer
311  * @len: number of bytes to write
312  *
313  * Default write function for 16bit buswidth.
314  */
315 void nand_write_buf16(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len)
316 {
317         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
318         u16 *p = (u16 *) buf;
319
320         iowrite16_rep(chip->IO_ADDR_W, p, len >> 1);
321 }
322
323 /**
324  * nand_read_buf16 - [DEFAULT] read chip data into buffer
325  * @mtd: MTD device structure
326  * @buf: buffer to store date
327  * @len: number of bytes to read
328  *
329  * Default read function for 16bit buswidth.
330  */
331 void nand_read_buf16(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len)
332 {
333         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
334         u16 *p = (u16 *) buf;
335
336         ioread16_rep(chip->IO_ADDR_R, p, len >> 1);
337 }
338
339 /**
340  * nand_block_bad - [DEFAULT] Read bad block marker from the chip
341  * @mtd: MTD device structure
342  * @ofs: offset from device start
343  *
344  * Check, if the block is bad.
345  */
346 static int nand_block_bad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs)
347 {
348         int page, res = 0, i = 0;
349         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
350         u16 bad;
351
352         if (chip->bbt_options & NAND_BBT_SCANLASTPAGE)
353                 ofs += mtd->erasesize - mtd->writesize;
354
355         page = (int)(ofs >> chip->page_shift) & chip->pagemask;
356
357         do {
358                 if (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16) {
359                         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READOOB,
360                                         chip->badblockpos & 0xFE, page);
361                         bad = cpu_to_le16(chip->read_word(mtd));
362                         if (chip->badblockpos & 0x1)
363                                 bad >>= 8;
364                         else
365                                 bad &= 0xFF;
366                 } else {
367                         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READOOB, chip->badblockpos,
368                                         page);
369                         bad = chip->read_byte(mtd);
370                 }
371
372                 if (likely(chip->badblockbits == 8))
373                         res = bad != 0xFF;
374                 else
375                         res = hweight8(bad) < chip->badblockbits;
376                 ofs += mtd->writesize;
377                 page = (int)(ofs >> chip->page_shift) & chip->pagemask;
378                 i++;
379         } while (!res && i < 2 && (chip->bbt_options & NAND_BBT_SCAN2NDPAGE));
380
381         return res;
382 }
383
384 /**
385  * nand_default_block_markbad - [DEFAULT] mark a block bad via bad block marker
386  * @mtd: MTD device structure
387  * @ofs: offset from device start
388  *
389  * This is the default implementation, which can be overridden by a hardware
390  * specific driver. It provides the details for writing a bad block marker to a
391  * block.
392  */
393 static int nand_default_block_markbad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs)
394 {
395         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
396         struct mtd_oob_ops ops;
397         uint8_t buf[2] = { 0, 0 };
398         int ret = 0, res, i = 0;
399
400         memset(&ops, 0, sizeof(ops));
401         ops.oobbuf = buf;
402         ops.ooboffs = chip->badblockpos;
403         if (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16) {
404                 ops.ooboffs &= ~0x01;
405                 ops.len = ops.ooblen = 2;
406         } else {
407                 ops.len = ops.ooblen = 1;
408         }
409         ops.mode = MTD_OPS_PLACE_OOB;
410
411         /* Write to first/last page(s) if necessary */
412         if (chip->bbt_options & NAND_BBT_SCANLASTPAGE)
413                 ofs += mtd->erasesize - mtd->writesize;
414         do {
415                 res = nand_do_write_oob(mtd, ofs, &ops);
416                 if (!ret)
417                         ret = res;
418
419                 i++;
420                 ofs += mtd->writesize;
421         } while ((chip->bbt_options & NAND_BBT_SCAN2NDPAGE) && i < 2);
422
423         return ret;
424 }
425
426 /**
427  * nand_block_markbad_lowlevel - mark a block bad
428  * @mtd: MTD device structure
429  * @ofs: offset from device start
430  *
431  * This function performs the generic NAND bad block marking steps (i.e., bad
432  * block table(s) and/or marker(s)). We only allow the hardware driver to
433  * specify how to write bad block markers to OOB (chip->block_markbad).
434  *
435  * We try operations in the following order:
436  *  (1) erase the affected block, to allow OOB marker to be written cleanly
437  *  (2) write bad block marker to OOB area of affected block (unless flag
438  *      NAND_BBT_NO_OOB_BBM is present)
439  *  (3) update the BBT
440  * Note that we retain the first error encountered in (2) or (3), finish the
441  * procedures, and dump the error in the end.
442 */
443 static int nand_block_markbad_lowlevel(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs)
444 {
445         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
446         int res, ret = 0;
447
448         if (!(chip->bbt_options & NAND_BBT_NO_OOB_BBM)) {
449                 struct erase_info einfo;
450
451                 /* Attempt erase before marking OOB */
452                 memset(&einfo, 0, sizeof(einfo));
453                 einfo.mtd = mtd;
454                 einfo.addr = ofs;
455                 einfo.len = 1ULL << chip->phys_erase_shift;
456                 nand_erase_nand(mtd, &einfo, 0);
457
458                 /* Write bad block marker to OOB */
459                 nand_get_device(mtd, FL_WRITING);
460                 ret = chip->block_markbad(mtd, ofs);
461                 nand_release_device(mtd);
462         }
463
464         /* Mark block bad in BBT */
465         if (chip->bbt) {
466                 res = nand_markbad_bbt(mtd, ofs);
467                 if (!ret)
468                         ret = res;
469         }
470
471         if (!ret)
472                 mtd->ecc_stats.badblocks++;
473
474         return ret;
475 }
476
477 /**
478  * nand_check_wp - [GENERIC] check if the chip is write protected
479  * @mtd: MTD device structure
480  *
481  * Check, if the device is write protected. The function expects, that the
482  * device is already selected.
483  */
484 static int nand_check_wp(struct mtd_info *mtd)
485 {
486         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
487
488         /* Broken xD cards report WP despite being writable */
489         if (chip->options & NAND_BROKEN_XD)
490                 return 0;
491
492         /* Check the WP bit */
493         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_STATUS, -1, -1);
494         return (chip->read_byte(mtd) & NAND_STATUS_WP) ? 0 : 1;
495 }
496
497 /**
498  * nand_block_isreserved - [GENERIC] Check if a block is marked reserved.
499  * @mtd: MTD device structure
500  * @ofs: offset from device start
501  *
502  * Check if the block is marked as reserved.
503  */
504 static int nand_block_isreserved(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs)
505 {
506         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
507
508         if (!chip->bbt)
509                 return 0;
510         /* Return info from the table */
511         return nand_isreserved_bbt(mtd, ofs);
512 }
513
514 /**
515  * nand_block_checkbad - [GENERIC] Check if a block is marked bad
516  * @mtd: MTD device structure
517  * @ofs: offset from device start
518  * @allowbbt: 1, if its allowed to access the bbt area
519  *
520  * Check, if the block is bad. Either by reading the bad block table or
521  * calling of the scan function.
522  */
523 static int nand_block_checkbad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, int allowbbt)
524 {
525         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
526
527         if (!(chip->options & NAND_SKIP_BBTSCAN) &&
528             !(chip->options & NAND_BBT_SCANNED)) {
529                 chip->options |= NAND_BBT_SCANNED;
530                 chip->scan_bbt(mtd);
531         }
532
533         if (!chip->bbt)
534                 return chip->block_bad(mtd, ofs);
535
536         /* Return info from the table */
537         return nand_isbad_bbt(mtd, ofs, allowbbt);
538 }
539
540 /**
541  * nand_wait_ready - [GENERIC] Wait for the ready pin after commands.
542  * @mtd: MTD device structure
543  *
544  * Wait for the ready pin after a command, and warn if a timeout occurs.
545  */
546 void nand_wait_ready(struct mtd_info *mtd)
547 {
548         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
549         u32 timeo = (CONFIG_SYS_HZ * 400) / 1000;
550         u32 time_start;
551
552         time_start = get_timer(0);
553         /* Wait until command is processed or timeout occurs */
554         while (get_timer(time_start) < timeo) {
555                 if (chip->dev_ready)
556                         if (chip->dev_ready(mtd))
557                                 break;
558         }
559
560         if (!chip->dev_ready(mtd))
561                 pr_warn("timeout while waiting for chip to become ready\n");
562 }
563 EXPORT_SYMBOL_GPL(nand_wait_ready);
564
565 /**
566  * nand_wait_status_ready - [GENERIC] Wait for the ready status after commands.
567  * @mtd: MTD device structure
568  * @timeo: Timeout in ms
569  *
570  * Wait for status ready (i.e. command done) or timeout.
571  */
572 static void nand_wait_status_ready(struct mtd_info *mtd, unsigned long timeo)
573 {
574         register struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
575         u32 time_start;
576
577         timeo = (CONFIG_SYS_HZ * timeo) / 1000;
578         time_start = get_timer(0);
579         while (get_timer(time_start) < timeo) {
580                 if ((chip->read_byte(mtd) & NAND_STATUS_READY))
581                         break;
582                 WATCHDOG_RESET();
583         }
584 };
585
586 /**
587  * nand_command - [DEFAULT] Send command to NAND device
588  * @mtd: MTD device structure
589  * @command: the command to be sent
590  * @column: the column address for this command, -1 if none
591  * @page_addr: the page address for this command, -1 if none
592  *
593  * Send command to NAND device. This function is used for small page devices
594  * (512 Bytes per page).
595  */
596 static void nand_command(struct mtd_info *mtd, unsigned int command,
597                          int column, int page_addr)
598 {
599         register struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
600         int ctrl = NAND_CTRL_CLE | NAND_CTRL_CHANGE;
601
602         /* Write out the command to the device */
603         if (command == NAND_CMD_SEQIN) {
604                 int readcmd;
605
606                 if (column >= mtd->writesize) {
607                         /* OOB area */
608                         column -= mtd->writesize;
609                         readcmd = NAND_CMD_READOOB;
610                 } else if (column < 256) {
611                         /* First 256 bytes --> READ0 */
612                         readcmd = NAND_CMD_READ0;
613                 } else {
614                         column -= 256;
615                         readcmd = NAND_CMD_READ1;
616                 }
617                 chip->cmd_ctrl(mtd, readcmd, ctrl);
618                 ctrl &= ~NAND_CTRL_CHANGE;
619         }
620         chip->cmd_ctrl(mtd, command, ctrl);
621
622         /* Address cycle, when necessary */
623         ctrl = NAND_CTRL_ALE | NAND_CTRL_CHANGE;
624         /* Serially input address */
625         if (column != -1) {
626                 /* Adjust columns for 16 bit buswidth */
627                 if (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16 &&
628                                 !nand_opcode_8bits(command))
629                         column >>= 1;
630                 chip->cmd_ctrl(mtd, column, ctrl);
631                 ctrl &= ~NAND_CTRL_CHANGE;
632         }
633         if (page_addr != -1) {
634                 chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr, ctrl);
635                 ctrl &= ~NAND_CTRL_CHANGE;
636                 chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr >> 8, ctrl);
637                 /* One more address cycle for devices > 32MiB */
638                 if (chip->chipsize > (32 << 20))
639                         chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr >> 16, ctrl);
640         }
641         chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE, NAND_NCE | NAND_CTRL_CHANGE);
642
643         /*
644          * Program and erase have their own busy handlers status and sequential
645          * in needs no delay
646          */
647         switch (command) {
648
649         case NAND_CMD_PAGEPROG:
650         case NAND_CMD_ERASE1:
651         case NAND_CMD_ERASE2:
652         case NAND_CMD_SEQIN:
653         case NAND_CMD_STATUS:
654         case NAND_CMD_READID:
655         case NAND_CMD_SET_FEATURES:
656                 return;
657
658         case NAND_CMD_RESET:
659                 if (chip->dev_ready)
660                         break;
661                 udelay(chip->chip_delay);
662                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_STATUS,
663                                NAND_CTRL_CLE | NAND_CTRL_CHANGE);
664                 chip->cmd_ctrl(mtd,
665                                NAND_CMD_NONE, NAND_NCE | NAND_CTRL_CHANGE);
666                 /* EZ-NAND can take upto 250ms as per ONFi v4.0 */
667                 nand_wait_status_ready(mtd, 250);
668                 return;
669
670                 /* This applies to read commands */
671         default:
672                 /*
673                  * If we don't have access to the busy pin, we apply the given
674                  * command delay
675                  */
676                 if (!chip->dev_ready) {
677                         udelay(chip->chip_delay);
678                         return;
679                 }
680         }
681         /*
682          * Apply this short delay always to ensure that we do wait tWB in
683          * any case on any machine.
684          */
685         ndelay(100);
686
687         nand_wait_ready(mtd);
688 }
689
690 /**
691  * nand_command_lp - [DEFAULT] Send command to NAND large page device
692  * @mtd: MTD device structure
693  * @command: the command to be sent
694  * @column: the column address for this command, -1 if none
695  * @page_addr: the page address for this command, -1 if none
696  *
697  * Send command to NAND device. This is the version for the new large page
698  * devices. We don't have the separate regions as we have in the small page
699  * devices. We must emulate NAND_CMD_READOOB to keep the code compatible.
700  */
701 static void nand_command_lp(struct mtd_info *mtd, unsigned int command,
702                             int column, int page_addr)
703 {
704         register struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
705
706         /* Emulate NAND_CMD_READOOB */
707         if (command == NAND_CMD_READOOB) {
708                 column += mtd->writesize;
709                 command = NAND_CMD_READ0;
710         }
711
712         /* Command latch cycle */
713         chip->cmd_ctrl(mtd, command, NAND_NCE | NAND_CLE | NAND_CTRL_CHANGE);
714
715         if (column != -1 || page_addr != -1) {
716                 int ctrl = NAND_CTRL_CHANGE | NAND_NCE | NAND_ALE;
717
718                 /* Serially input address */
719                 if (column != -1) {
720                         /* Adjust columns for 16 bit buswidth */
721                         if (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16 &&
722                                         !nand_opcode_8bits(command))
723                                 column >>= 1;
724                         chip->cmd_ctrl(mtd, column, ctrl);
725                         ctrl &= ~NAND_CTRL_CHANGE;
726                         chip->cmd_ctrl(mtd, column >> 8, ctrl);
727                 }
728                 if (page_addr != -1) {
729                         chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr, ctrl);
730                         chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr >> 8,
731                                        NAND_NCE | NAND_ALE);
732                         /* One more address cycle for devices > 128MiB */
733                         if (chip->chipsize > (128 << 20))
734                                 chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr >> 16,
735                                                NAND_NCE | NAND_ALE);
736                 }
737         }
738         chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE, NAND_NCE | NAND_CTRL_CHANGE);
739
740         /*
741          * Program and erase have their own busy handlers status, sequential
742          * in and status need no delay.
743          */
744         switch (command) {
745
746         case NAND_CMD_CACHEDPROG:
747         case NAND_CMD_PAGEPROG:
748         case NAND_CMD_ERASE1:
749         case NAND_CMD_ERASE2:
750         case NAND_CMD_SEQIN:
751         case NAND_CMD_RNDIN:
752         case NAND_CMD_STATUS:
753         case NAND_CMD_READID:
754         case NAND_CMD_SET_FEATURES:
755                 return;
756
757         case NAND_CMD_RESET:
758                 if (chip->dev_ready)
759                         break;
760                 udelay(chip->chip_delay);
761                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_STATUS,
762                                NAND_NCE | NAND_CLE | NAND_CTRL_CHANGE);
763                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE,
764                                NAND_NCE | NAND_CTRL_CHANGE);
765                 /* EZ-NAND can take upto 250ms as per ONFi v4.0 */
766                 nand_wait_status_ready(mtd, 250);
767                 return;
768
769         case NAND_CMD_RNDOUT:
770                 /* No ready / busy check necessary */
771                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_RNDOUTSTART,
772                                NAND_NCE | NAND_CLE | NAND_CTRL_CHANGE);
773                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE,
774                                NAND_NCE | NAND_CTRL_CHANGE);
775                 return;
776
777         case NAND_CMD_READ0:
778                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_READSTART,
779                                NAND_NCE | NAND_CLE | NAND_CTRL_CHANGE);
780                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE,
781                                NAND_NCE | NAND_CTRL_CHANGE);
782
783                 /* This applies to read commands */
784         default:
785                 /*
786                  * If we don't have access to the busy pin, we apply the given
787                  * command delay.
788                  */
789                 if (!chip->dev_ready) {
790                         udelay(chip->chip_delay);
791                         return;
792                 }
793         }
794
795         /*
796          * Apply this short delay always to ensure that we do wait tWB in
797          * any case on any machine.
798          */
799         ndelay(100);
800
801         nand_wait_ready(mtd);
802 }
803
804 /**
805  * panic_nand_get_device - [GENERIC] Get chip for selected access
806  * @chip: the nand chip descriptor
807  * @mtd: MTD device structure
808  * @new_state: the state which is requested
809  *
810  * Used when in panic, no locks are taken.
811  */
812 static void panic_nand_get_device(struct nand_chip *chip,
813                       struct mtd_info *mtd, int new_state)
814 {
815         /* Hardware controller shared among independent devices */
816         chip->controller->active = chip;
817         chip->state = new_state;
818 }
819
820 /**
821  * nand_get_device - [GENERIC] Get chip for selected access
822  * @mtd: MTD device structure
823  * @new_state: the state which is requested
824  *
825  * Get the device and lock it for exclusive access
826  */
827 static int
828 nand_get_device(struct mtd_info *mtd, int new_state)
829 {
830         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
831         chip->state = new_state;
832         return 0;
833 }
834
835 /**
836  * panic_nand_wait - [GENERIC] wait until the command is done
837  * @mtd: MTD device structure
838  * @chip: NAND chip structure
839  * @timeo: timeout
840  *
841  * Wait for command done. This is a helper function for nand_wait used when
842  * we are in interrupt context. May happen when in panic and trying to write
843  * an oops through mtdoops.
844  */
845 static void panic_nand_wait(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
846                             unsigned long timeo)
847 {
848         int i;
849         for (i = 0; i < timeo; i++) {
850                 if (chip->dev_ready) {
851                         if (chip->dev_ready(mtd))
852                                 break;
853                 } else {
854                         if (chip->read_byte(mtd) & NAND_STATUS_READY)
855                                 break;
856                 }
857                 mdelay(1);
858         }
859 }
860
861 /**
862  * nand_wait - [DEFAULT] wait until the command is done
863  * @mtd: MTD device structure
864  * @chip: NAND chip structure
865  *
866  * Wait for command done. This applies to erase and program only.
867  */
868 static int nand_wait(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip)
869 {
870         int status;
871         unsigned long timeo = 400;
872
873         led_trigger_event(nand_led_trigger, LED_FULL);
874
875         /*
876          * Apply this short delay always to ensure that we do wait tWB in any
877          * case on any machine.
878          */
879         ndelay(100);
880
881         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_STATUS, -1, -1);
882
883         u32 timer = (CONFIG_SYS_HZ * timeo) / 1000;
884         u32 time_start;
885  
886         time_start = get_timer(0);
887         while (get_timer(time_start) < timer) {
888                 if (chip->dev_ready) {
889                         if (chip->dev_ready(mtd))
890                                 break;
891                 } else {
892                         if (chip->read_byte(mtd) & NAND_STATUS_READY)
893                                 break;
894                 }
895         }
896         led_trigger_event(nand_led_trigger, LED_OFF);
897
898         status = (int)chip->read_byte(mtd);
899         /* This can happen if in case of timeout or buggy dev_ready */
900         WARN_ON(!(status & NAND_STATUS_READY));
901         return status;
902 }
903
904 #define BITS_PER_BYTE 8
905
906 /**
907  * nand_check_erased_buf - check if a buffer contains (almost) only 0xff data
908  * @buf: buffer to test
909  * @len: buffer length
910  * @bitflips_threshold: maximum number of bitflips
911  *
912  * Check if a buffer contains only 0xff, which means the underlying region
913  * has been erased and is ready to be programmed.
914  * The bitflips_threshold specify the maximum number of bitflips before
915  * considering the region is not erased.
916  * Note: The logic of this function has been extracted from the memweight
917  * implementation, except that nand_check_erased_buf function exit before
918  * testing the whole buffer if the number of bitflips exceed the
919  * bitflips_threshold value.
920  *
921  * Returns a positive number of bitflips less than or equal to
922  * bitflips_threshold, or -ERROR_CODE for bitflips in excess of the
923  * threshold.
924  */
925 static int nand_check_erased_buf(void *buf, int len, int bitflips_threshold)
926 {
927         const unsigned char *bitmap = buf;
928         int bitflips = 0;
929         int weight;
930
931         for (; len && ((uintptr_t)bitmap) % sizeof(long);
932              len--, bitmap++) {
933                 weight = hweight8(*bitmap);
934                 bitflips += BITS_PER_BYTE - weight;
935                 if (unlikely(bitflips > bitflips_threshold))
936                         return -EBADMSG;
937         }
938
939         for (; len >= 4; len -= 4, bitmap += 4) {
940                 weight = hweight32(*((u32 *)bitmap));
941                 bitflips += 32 - weight;
942                 if (unlikely(bitflips > bitflips_threshold))
943                         return -EBADMSG;
944         }
945
946         for (; len > 0; len--, bitmap++) {
947                 weight = hweight8(*bitmap);
948                 bitflips += BITS_PER_BYTE - weight;
949                 if (unlikely(bitflips > bitflips_threshold))
950                         return -EBADMSG;
951         }
952
953         return bitflips;
954 }
955
956 /**
957  * nand_check_erased_ecc_chunk - check if an ECC chunk contains (almost) only
958  *                               0xff data
959  * @data: data buffer to test
960  * @datalen: data length
961  * @ecc: ECC buffer
962  * @ecclen: ECC length
963  * @extraoob: extra OOB buffer
964  * @extraooblen: extra OOB length
965  * @bitflips_threshold: maximum number of bitflips
966  *
967  * Check if a data buffer and its associated ECC and OOB data contains only
968  * 0xff pattern, which means the underlying region has been erased and is
969  * ready to be programmed.
970  * The bitflips_threshold specify the maximum number of bitflips before
971  * considering the region as not erased.
972  *
973  * Note:
974  * 1/ ECC algorithms are working on pre-defined block sizes which are usually
975  *    different from the NAND page size. When fixing bitflips, ECC engines will
976  *    report the number of errors per chunk, and the NAND core infrastructure
977  *    expect you to return the maximum number of bitflips for the whole page.
978  *    This is why you should always use this function on a single chunk and
979  *    not on the whole page. After checking each chunk you should update your
980  *    max_bitflips value accordingly.
981  * 2/ When checking for bitflips in erased pages you should not only check
982  *    the payload data but also their associated ECC data, because a user might
983  *    have programmed almost all bits to 1 but a few. In this case, we
984  *    shouldn't consider the chunk as erased, and checking ECC bytes prevent
985  *    this case.
986  * 3/ The extraoob argument is optional, and should be used if some of your OOB
987  *    data are protected by the ECC engine.
988  *    It could also be used if you support subpages and want to attach some
989  *    extra OOB data to an ECC chunk.
990  *
991  * Returns a positive number of bitflips less than or equal to
992  * bitflips_threshold, or -ERROR_CODE for bitflips in excess of the
993  * threshold. In case of success, the passed buffers are filled with 0xff.
994  */
995 int nand_check_erased_ecc_chunk(void *data, int datalen,
996                                 void *ecc, int ecclen,
997                                 void *extraoob, int extraooblen,
998                                 int bitflips_threshold)
999 {
1000         int data_bitflips = 0, ecc_bitflips = 0, extraoob_bitflips = 0;
1001
1002         data_bitflips = nand_check_erased_buf(data, datalen,
1003                                               bitflips_threshold);
1004         if (data_bitflips < 0)
1005                 return data_bitflips;
1006
1007         bitflips_threshold -= data_bitflips;
1008
1009         ecc_bitflips = nand_check_erased_buf(ecc, ecclen, bitflips_threshold);
1010         if (ecc_bitflips < 0)
1011                 return ecc_bitflips;
1012
1013         bitflips_threshold -= ecc_bitflips;
1014
1015         extraoob_bitflips = nand_check_erased_buf(extraoob, extraooblen,
1016                                                   bitflips_threshold);
1017         if (extraoob_bitflips < 0)
1018                 return extraoob_bitflips;
1019
1020         if (data_bitflips)
1021                 memset(data, 0xff, datalen);
1022
1023         if (ecc_bitflips)
1024                 memset(ecc, 0xff, ecclen);
1025
1026         if (extraoob_bitflips)
1027                 memset(extraoob, 0xff, extraooblen);
1028
1029         return data_bitflips + ecc_bitflips + extraoob_bitflips;
1030 }
1031 EXPORT_SYMBOL(nand_check_erased_ecc_chunk);
1032
1033 /**
1034  * nand_read_page_raw - [INTERN] read raw page data without ecc
1035  * @mtd: mtd info structure
1036  * @chip: nand chip info structure
1037  * @buf: buffer to store read data
1038  * @oob_required: caller requires OOB data read to chip->oob_poi
1039  * @page: page number to read
1040  *
1041  * Not for syndrome calculating ECC controllers, which use a special oob layout.
1042  */
1043 static int nand_read_page_raw(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1044                               uint8_t *buf, int oob_required, int page)
1045 {
1046         chip->read_buf(mtd, buf, mtd->writesize);
1047         if (oob_required)
1048                 chip->read_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
1049         return 0;
1050 }
1051
1052 /**
1053  * nand_read_page_raw_syndrome - [INTERN] read raw page data without ecc
1054  * @mtd: mtd info structure
1055  * @chip: nand chip info structure
1056  * @buf: buffer to store read data
1057  * @oob_required: caller requires OOB data read to chip->oob_poi
1058  * @page: page number to read
1059  *
1060  * We need a special oob layout and handling even when OOB isn't used.
1061  */
1062 static int nand_read_page_raw_syndrome(struct mtd_info *mtd,
1063                                        struct nand_chip *chip, uint8_t *buf,
1064                                        int oob_required, int page)
1065 {
1066         int eccsize = chip->ecc.size;
1067         int eccbytes = chip->ecc.bytes;
1068         uint8_t *oob = chip->oob_poi;
1069         int steps, size;
1070
1071         for (steps = chip->ecc.steps; steps > 0; steps--) {
1072                 chip->read_buf(mtd, buf, eccsize);
1073                 buf += eccsize;
1074
1075                 if (chip->ecc.prepad) {
1076                         chip->read_buf(mtd, oob, chip->ecc.prepad);
1077                         oob += chip->ecc.prepad;
1078                 }
1079
1080                 chip->read_buf(mtd, oob, eccbytes);
1081                 oob += eccbytes;
1082
1083                 if (chip->ecc.postpad) {
1084                         chip->read_buf(mtd, oob, chip->ecc.postpad);
1085                         oob += chip->ecc.postpad;
1086                 }
1087         }
1088
1089         size = mtd->oobsize - (oob - chip->oob_poi);
1090         if (size)
1091                 chip->read_buf(mtd, oob, size);
1092
1093         return 0;
1094 }
1095
1096 /**
1097  * nand_read_page_swecc - [REPLACEABLE] software ECC based page read function
1098  * @mtd: mtd info structure
1099  * @chip: nand chip info structure
1100  * @buf: buffer to store read data
1101  * @oob_required: caller requires OOB data read to chip->oob_poi
1102  * @page: page number to read
1103  */
1104 static int nand_read_page_swecc(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1105                                 uint8_t *buf, int oob_required, int page)
1106 {
1107         int i, eccsize = chip->ecc.size;
1108         int eccbytes = chip->ecc.bytes;
1109         int eccsteps = chip->ecc.steps;
1110         uint8_t *p = buf;
1111         uint8_t *ecc_calc = chip->buffers->ecccalc;
1112         uint8_t *ecc_code = chip->buffers->ecccode;
1113         uint32_t *eccpos = chip->ecc.layout->eccpos;
1114         unsigned int max_bitflips = 0;
1115
1116         chip->ecc.read_page_raw(mtd, chip, buf, 1, page);
1117
1118         for (i = 0; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize)
1119                 chip->ecc.calculate(mtd, p, &ecc_calc[i]);
1120
1121         for (i = 0; i < chip->ecc.total; i++)
1122                 ecc_code[i] = chip->oob_poi[eccpos[i]];
1123
1124         eccsteps = chip->ecc.steps;
1125         p = buf;
1126
1127         for (i = 0 ; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize) {
1128                 int stat;
1129
1130                 stat = chip->ecc.correct(mtd, p, &ecc_code[i], &ecc_calc[i]);
1131                 if (stat < 0) {
1132                         mtd->ecc_stats.failed++;
1133                 } else {
1134                         mtd->ecc_stats.corrected += stat;
1135                         max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips, stat);
1136                 }
1137         }
1138         return max_bitflips;
1139 }
1140
1141 /**
1142  * nand_read_subpage - [REPLACEABLE] ECC based sub-page read function
1143  * @mtd: mtd info structure
1144  * @chip: nand chip info structure
1145  * @data_offs: offset of requested data within the page
1146  * @readlen: data length
1147  * @bufpoi: buffer to store read data
1148  * @page: page number to read
1149  */
1150 static int nand_read_subpage(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1151                         uint32_t data_offs, uint32_t readlen, uint8_t *bufpoi,
1152                         int page)
1153 {
1154         int start_step, end_step, num_steps;
1155         uint32_t *eccpos = chip->ecc.layout->eccpos;
1156         uint8_t *p;
1157         int data_col_addr, i, gaps = 0;
1158         int datafrag_len, eccfrag_len, aligned_len, aligned_pos;
1159         int busw = (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16) ? 2 : 1;
1160         int index;
1161         unsigned int max_bitflips = 0;
1162
1163         /* Column address within the page aligned to ECC size (256bytes) */
1164         start_step = data_offs / chip->ecc.size;
1165         end_step = (data_offs + readlen - 1) / chip->ecc.size;
1166         num_steps = end_step - start_step + 1;
1167         index = start_step * chip->ecc.bytes;
1168
1169         /* Data size aligned to ECC ecc.size */
1170         datafrag_len = num_steps * chip->ecc.size;
1171         eccfrag_len = num_steps * chip->ecc.bytes;
1172
1173         data_col_addr = start_step * chip->ecc.size;
1174         /* If we read not a page aligned data */
1175         if (data_col_addr != 0)
1176                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RNDOUT, data_col_addr, -1);
1177
1178         p = bufpoi + data_col_addr;
1179         chip->read_buf(mtd, p, datafrag_len);
1180
1181         /* Calculate ECC */
1182         for (i = 0; i < eccfrag_len ; i += chip->ecc.bytes, p += chip->ecc.size)
1183                 chip->ecc.calculate(mtd, p, &chip->buffers->ecccalc[i]);
1184
1185         /*
1186          * The performance is faster if we position offsets according to
1187          * ecc.pos. Let's make sure that there are no gaps in ECC positions.
1188          */
1189         for (i = 0; i < eccfrag_len - 1; i++) {
1190                 if (eccpos[i + index] + 1 != eccpos[i + index + 1]) {
1191                         gaps = 1;
1192                         break;
1193                 }
1194         }
1195         if (gaps) {
1196                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RNDOUT, mtd->writesize, -1);
1197                 chip->read_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
1198         } else {
1199                 /*
1200                  * Send the command to read the particular ECC bytes take care
1201                  * about buswidth alignment in read_buf.
1202                  */
1203                 aligned_pos = eccpos[index] & ~(busw - 1);
1204                 aligned_len = eccfrag_len;
1205                 if (eccpos[index] & (busw - 1))
1206                         aligned_len++;
1207                 if (eccpos[index + (num_steps * chip->ecc.bytes)] & (busw - 1))
1208                         aligned_len++;
1209
1210                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RNDOUT,
1211                                         mtd->writesize + aligned_pos, -1);
1212                 chip->read_buf(mtd, &chip->oob_poi[aligned_pos], aligned_len);
1213         }
1214
1215         for (i = 0; i < eccfrag_len; i++)
1216                 chip->buffers->ecccode[i] = chip->oob_poi[eccpos[i + index]];
1217
1218         p = bufpoi + data_col_addr;
1219         for (i = 0; i < eccfrag_len ; i += chip->ecc.bytes, p += chip->ecc.size) {
1220                 int stat;
1221
1222                 stat = chip->ecc.correct(mtd, p,
1223                         &chip->buffers->ecccode[i], &chip->buffers->ecccalc[i]);
1224                 if (stat == -EBADMSG &&
1225                     (chip->ecc.options & NAND_ECC_GENERIC_ERASED_CHECK)) {
1226                         /* check for empty pages with bitflips */
1227                         stat = nand_check_erased_ecc_chunk(p, chip->ecc.size,
1228                                                 &chip->buffers->ecccode[i],
1229                                                 chip->ecc.bytes,
1230                                                 NULL, 0,
1231                                                 chip->ecc.strength);
1232                 }
1233
1234                 if (stat < 0) {
1235                         mtd->ecc_stats.failed++;
1236                 } else {
1237                         mtd->ecc_stats.corrected += stat;
1238                         max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips, stat);
1239                 }
1240         }
1241         return max_bitflips;
1242 }
1243
1244 /**
1245  * nand_read_page_hwecc - [REPLACEABLE] hardware ECC based page read function
1246  * @mtd: mtd info structure
1247  * @chip: nand chip info structure
1248  * @buf: buffer to store read data
1249  * @oob_required: caller requires OOB data read to chip->oob_poi
1250  * @page: page number to read
1251  *
1252  * Not for syndrome calculating ECC controllers which need a special oob layout.
1253  */
1254 static int nand_read_page_hwecc(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1255                                 uint8_t *buf, int oob_required, int page)
1256 {
1257         int i, eccsize = chip->ecc.size;
1258         int eccbytes = chip->ecc.bytes;
1259         int eccsteps = chip->ecc.steps;
1260         uint8_t *p = buf;
1261         uint8_t *ecc_calc = chip->buffers->ecccalc;
1262         uint8_t *ecc_code = chip->buffers->ecccode;
1263         uint32_t *eccpos = chip->ecc.layout->eccpos;
1264         unsigned int max_bitflips = 0;
1265
1266         for (i = 0; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize) {
1267                 chip->ecc.hwctl(mtd, NAND_ECC_READ);
1268                 chip->read_buf(mtd, p, eccsize);
1269                 chip->ecc.calculate(mtd, p, &ecc_calc[i]);
1270         }
1271         chip->read_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
1272
1273         for (i = 0; i < chip->ecc.total; i++)
1274                 ecc_code[i] = chip->oob_poi[eccpos[i]];
1275
1276         eccsteps = chip->ecc.steps;
1277         p = buf;
1278
1279         for (i = 0 ; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize) {
1280                 int stat;
1281
1282                 stat = chip->ecc.correct(mtd, p, &ecc_code[i], &ecc_calc[i]);
1283                 if (stat == -EBADMSG &&
1284                     (chip->ecc.options & NAND_ECC_GENERIC_ERASED_CHECK)) {
1285                         /* check for empty pages with bitflips */
1286                         stat = nand_check_erased_ecc_chunk(p, eccsize,
1287                                                 &ecc_code[i], eccbytes,
1288                                                 NULL, 0,
1289                                                 chip->ecc.strength);
1290                 }
1291
1292                 if (stat < 0) {
1293                         mtd->ecc_stats.failed++;
1294                 } else {
1295                         mtd->ecc_stats.corrected += stat;
1296                         max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips, stat);
1297                 }
1298         }
1299         return max_bitflips;
1300 }
1301
1302 /**
1303  * nand_read_page_hwecc_oob_first - [REPLACEABLE] hw ecc, read oob first
1304  * @mtd: mtd info structure
1305  * @chip: nand chip info structure
1306  * @buf: buffer to store read data
1307  * @oob_required: caller requires OOB data read to chip->oob_poi
1308  * @page: page number to read
1309  *
1310  * Hardware ECC for large page chips, require OOB to be read first. For this
1311  * ECC mode, the write_page method is re-used from ECC_HW. These methods
1312  * read/write ECC from the OOB area, unlike the ECC_HW_SYNDROME support with
1313  * multiple ECC steps, follows the "infix ECC" scheme and reads/writes ECC from
1314  * the data area, by overwriting the NAND manufacturer bad block markings.
1315  */
1316 static int nand_read_page_hwecc_oob_first(struct mtd_info *mtd,
1317         struct nand_chip *chip, uint8_t *buf, int oob_required, int page)
1318 {
1319         int i, eccsize = chip->ecc.size;
1320         int eccbytes = chip->ecc.bytes;
1321         int eccsteps = chip->ecc.steps;
1322         uint8_t *p = buf;
1323         uint8_t *ecc_code = chip->buffers->ecccode;
1324         uint32_t *eccpos = chip->ecc.layout->eccpos;
1325         uint8_t *ecc_calc = chip->buffers->ecccalc;
1326         unsigned int max_bitflips = 0;
1327
1328         /* Read the OOB area first */
1329         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READOOB, 0, page);
1330         chip->read_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
1331         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 0, page);
1332
1333         for (i = 0; i < chip->ecc.total; i++)
1334                 ecc_code[i] = chip->oob_poi[eccpos[i]];
1335
1336         for (i = 0; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize) {
1337                 int stat;
1338
1339                 chip->ecc.hwctl(mtd, NAND_ECC_READ);
1340                 chip->read_buf(mtd, p, eccsize);
1341                 chip->ecc.calculate(mtd, p, &ecc_calc[i]);
1342
1343                 stat = chip->ecc.correct(mtd, p, &ecc_code[i], NULL);
1344                 if (stat == -EBADMSG &&
1345                     (chip->ecc.options & NAND_ECC_GENERIC_ERASED_CHECK)) {
1346                         /* check for empty pages with bitflips */
1347                         stat = nand_check_erased_ecc_chunk(p, eccsize,
1348                                                 &ecc_code[i], eccbytes,
1349                                                 NULL, 0,
1350                                                 chip->ecc.strength);
1351                 }
1352
1353                 if (stat < 0) {
1354                         mtd->ecc_stats.failed++;
1355                 } else {
1356                         mtd->ecc_stats.corrected += stat;
1357                         max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips, stat);
1358                 }
1359         }
1360         return max_bitflips;
1361 }
1362
1363 /**
1364  * nand_read_page_syndrome - [REPLACEABLE] hardware ECC syndrome based page read
1365  * @mtd: mtd info structure
1366  * @chip: nand chip info structure
1367  * @buf: buffer to store read data
1368  * @oob_required: caller requires OOB data read to chip->oob_poi
1369  * @page: page number to read
1370  *
1371  * The hw generator calculates the error syndrome automatically. Therefore we
1372  * need a special oob layout and handling.
1373  */
1374 static int nand_read_page_syndrome(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1375                                    uint8_t *buf, int oob_required, int page)
1376 {
1377         int i, eccsize = chip->ecc.size;
1378         int eccbytes = chip->ecc.bytes;
1379         int eccsteps = chip->ecc.steps;
1380         int eccpadbytes = eccbytes + chip->ecc.prepad + chip->ecc.postpad;
1381         uint8_t *p = buf;
1382         uint8_t *oob = chip->oob_poi;
1383         unsigned int max_bitflips = 0;
1384
1385         for (i = 0; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize) {
1386                 int stat;
1387
1388                 chip->ecc.hwctl(mtd, NAND_ECC_READ);
1389                 chip->read_buf(mtd, p, eccsize);
1390
1391                 if (chip->ecc.prepad) {
1392                         chip->read_buf(mtd, oob, chip->ecc.prepad);
1393                         oob += chip->ecc.prepad;
1394                 }
1395
1396                 chip->ecc.hwctl(mtd, NAND_ECC_READSYN);
1397                 chip->read_buf(mtd, oob, eccbytes);
1398                 stat = chip->ecc.correct(mtd, p, oob, NULL);
1399
1400                 oob += eccbytes;
1401
1402                 if (chip->ecc.postpad) {
1403                         chip->read_buf(mtd, oob, chip->ecc.postpad);
1404                         oob += chip->ecc.postpad;
1405                 }
1406
1407                 if (stat == -EBADMSG &&
1408                     (chip->ecc.options & NAND_ECC_GENERIC_ERASED_CHECK)) {
1409                         /* check for empty pages with bitflips */
1410                         stat = nand_check_erased_ecc_chunk(p, chip->ecc.size,
1411                                                            oob - eccpadbytes,
1412                                                            eccpadbytes,
1413                                                            NULL, 0,
1414                                                            chip->ecc.strength);
1415                 }
1416
1417                 if (stat < 0) {
1418                         mtd->ecc_stats.failed++;
1419                 } else {
1420                         mtd->ecc_stats.corrected += stat;
1421                         max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips, stat);
1422                 }
1423         }
1424
1425         /* Calculate remaining oob bytes */
1426         i = mtd->oobsize - (oob - chip->oob_poi);
1427         if (i)
1428                 chip->read_buf(mtd, oob, i);
1429
1430         return max_bitflips;
1431 }
1432
1433 /**
1434  * nand_transfer_oob - [INTERN] Transfer oob to client buffer
1435  * @chip: nand chip structure
1436  * @oob: oob destination address
1437  * @ops: oob ops structure
1438  * @len: size of oob to transfer
1439  */
1440 static uint8_t *nand_transfer_oob(struct nand_chip *chip, uint8_t *oob,
1441                                   struct mtd_oob_ops *ops, size_t len)
1442 {
1443         switch (ops->mode) {
1444
1445         case MTD_OPS_PLACE_OOB:
1446         case MTD_OPS_RAW:
1447                 memcpy(oob, chip->oob_poi + ops->ooboffs, len);
1448                 return oob + len;
1449
1450         case MTD_OPS_AUTO_OOB: {
1451                 struct nand_oobfree *free = chip->ecc.layout->oobfree;
1452                 uint32_t boffs = 0, roffs = ops->ooboffs;
1453                 size_t bytes = 0;
1454
1455                 for (; free->length && len; free++, len -= bytes) {
1456                         /* Read request not from offset 0? */
1457                         if (unlikely(roffs)) {
1458                                 if (roffs >= free->length) {
1459                                         roffs -= free->length;
1460                                         continue;
1461                                 }
1462                                 boffs = free->offset + roffs;
1463                                 bytes = min_t(size_t, len,
1464                                               (free->length - roffs));
1465                                 roffs = 0;
1466                         } else {
1467                                 bytes = min_t(size_t, len, free->length);
1468                                 boffs = free->offset;
1469                         }
1470                         memcpy(oob, chip->oob_poi + boffs, bytes);
1471                         oob += bytes;
1472                 }
1473                 return oob;
1474         }
1475         default:
1476                 BUG();
1477         }
1478         return NULL;
1479 }
1480
1481 /**
1482  * nand_setup_read_retry - [INTERN] Set the READ RETRY mode
1483  * @mtd: MTD device structure
1484  * @retry_mode: the retry mode to use
1485  *
1486  * Some vendors supply a special command to shift the Vt threshold, to be used
1487  * when there are too many bitflips in a page (i.e., ECC error). After setting
1488  * a new threshold, the host should retry reading the page.
1489  */
1490 static int nand_setup_read_retry(struct mtd_info *mtd, int retry_mode)
1491 {
1492         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
1493
1494         pr_debug("setting READ RETRY mode %d\n", retry_mode);
1495
1496         if (retry_mode >= chip->read_retries)
1497                 return -EINVAL;
1498
1499         if (!chip->setup_read_retry)
1500                 return -EOPNOTSUPP;
1501
1502         return chip->setup_read_retry(mtd, retry_mode);
1503 }
1504
1505 /**
1506  * nand_do_read_ops - [INTERN] Read data with ECC
1507  * @mtd: MTD device structure
1508  * @from: offset to read from
1509  * @ops: oob ops structure
1510  *
1511  * Internal function. Called with chip held.
1512  */
1513 static int nand_do_read_ops(struct mtd_info *mtd, loff_t from,
1514                             struct mtd_oob_ops *ops)
1515 {
1516         int chipnr, page, realpage, col, bytes, aligned, oob_required;
1517         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
1518         int ret = 0;
1519         uint32_t readlen = ops->len;
1520         uint32_t oobreadlen = ops->ooblen;
1521         uint32_t max_oobsize = mtd_oobavail(mtd, ops);
1522
1523         uint8_t *bufpoi, *oob, *buf;
1524         int use_bufpoi;
1525         unsigned int max_bitflips = 0;
1526         int retry_mode = 0;
1527         bool ecc_fail = false;
1528
1529         chipnr = (int)(from >> chip->chip_shift);
1530         chip->select_chip(mtd, chipnr);
1531
1532         realpage = (int)(from >> chip->page_shift);
1533         page = realpage & chip->pagemask;
1534
1535         col = (int)(from & (mtd->writesize - 1));
1536
1537         buf = ops->datbuf;
1538         oob = ops->oobbuf;
1539         oob_required = oob ? 1 : 0;
1540
1541         while (1) {
1542                 unsigned int ecc_failures = mtd->ecc_stats.failed;
1543
1544                 WATCHDOG_RESET();
1545                 bytes = min(mtd->writesize - col, readlen);
1546                 aligned = (bytes == mtd->writesize);
1547
1548                 if (!aligned)
1549                         use_bufpoi = 1;
1550                 else
1551                         use_bufpoi = 0;
1552
1553                 /* Is the current page in the buffer? */
1554                 if (realpage != chip->pagebuf || oob) {
1555                         bufpoi = use_bufpoi ? chip->buffers->databuf : buf;
1556
1557                         if (use_bufpoi && aligned)
1558                                 pr_debug("%s: using read bounce buffer for buf@%p\n",
1559                                                  __func__, buf);
1560
1561 read_retry:
1562                         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 0x00, page);
1563
1564                         /*
1565                          * Now read the page into the buffer.  Absent an error,
1566                          * the read methods return max bitflips per ecc step.
1567                          */
1568                         if (unlikely(ops->mode == MTD_OPS_RAW))
1569                                 ret = chip->ecc.read_page_raw(mtd, chip, bufpoi,
1570                                                               oob_required,
1571                                                               page);
1572                         else if (!aligned && NAND_HAS_SUBPAGE_READ(chip) &&
1573                                  !oob)
1574                                 ret = chip->ecc.read_subpage(mtd, chip,
1575                                                         col, bytes, bufpoi,
1576                                                         page);
1577                         else
1578                                 ret = chip->ecc.read_page(mtd, chip, bufpoi,
1579                                                           oob_required, page);
1580                         if (ret < 0) {
1581                                 if (use_bufpoi)
1582                                         /* Invalidate page cache */
1583                                         chip->pagebuf = -1;
1584                                 break;
1585                         }
1586
1587                         max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips, ret);
1588
1589                         /* Transfer not aligned data */
1590                         if (use_bufpoi) {
1591                                 if (!NAND_HAS_SUBPAGE_READ(chip) && !oob &&
1592                                     !(mtd->ecc_stats.failed - ecc_failures) &&
1593                                     (ops->mode != MTD_OPS_RAW)) {
1594                                         chip->pagebuf = realpage;
1595                                         chip->pagebuf_bitflips = ret;
1596                                 } else {
1597                                         /* Invalidate page cache */
1598                                         chip->pagebuf = -1;
1599                                 }
1600                                 memcpy(buf, chip->buffers->databuf + col, bytes);
1601                         }
1602
1603                         if (unlikely(oob)) {
1604                                 int toread = min(oobreadlen, max_oobsize);
1605
1606                                 if (toread) {
1607                                         oob = nand_transfer_oob(chip,
1608                                                 oob, ops, toread);
1609                                         oobreadlen -= toread;
1610                                 }
1611                         }
1612
1613                         if (chip->options & NAND_NEED_READRDY) {
1614                                 /* Apply delay or wait for ready/busy pin */
1615                                 if (!chip->dev_ready)
1616                                         udelay(chip->chip_delay);
1617                                 else
1618                                         nand_wait_ready(mtd);
1619                         }
1620
1621                         if (mtd->ecc_stats.failed - ecc_failures) {
1622                                 if (retry_mode + 1 < chip->read_retries) {
1623                                         retry_mode++;
1624                                         ret = nand_setup_read_retry(mtd,
1625                                                         retry_mode);
1626                                         if (ret < 0)
1627                                                 break;
1628
1629                                         /* Reset failures; retry */
1630                                         mtd->ecc_stats.failed = ecc_failures;
1631                                         goto read_retry;
1632                                 } else {
1633                                         /* No more retry modes; real failure */
1634                                         ecc_fail = true;
1635                                 }
1636                         }
1637
1638                         buf += bytes;
1639                 } else {
1640                         memcpy(buf, chip->buffers->databuf + col, bytes);
1641                         buf += bytes;
1642                         max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips,
1643                                              chip->pagebuf_bitflips);
1644                 }
1645
1646                 readlen -= bytes;
1647
1648                 /* Reset to retry mode 0 */
1649                 if (retry_mode) {
1650                         ret = nand_setup_read_retry(mtd, 0);
1651                         if (ret < 0)
1652                                 break;
1653                         retry_mode = 0;
1654                 }
1655
1656                 if (!readlen)
1657                         break;
1658
1659                 /* For subsequent reads align to page boundary */
1660                 col = 0;
1661                 /* Increment page address */
1662                 realpage++;
1663
1664                 page = realpage & chip->pagemask;
1665                 /* Check, if we cross a chip boundary */
1666                 if (!page) {
1667                         chipnr++;
1668                         chip->select_chip(mtd, -1);
1669                         chip->select_chip(mtd, chipnr);
1670                 }
1671         }
1672         chip->select_chip(mtd, -1);
1673
1674         ops->retlen = ops->len - (size_t) readlen;
1675         if (oob)
1676                 ops->oobretlen = ops->ooblen - oobreadlen;
1677
1678         if (ret < 0)
1679                 return ret;
1680
1681         if (ecc_fail)
1682                 return -EBADMSG;
1683
1684         return max_bitflips;
1685 }
1686
1687 /**
1688  * nand_read - [MTD Interface] MTD compatibility function for nand_do_read_ecc
1689  * @mtd: MTD device structure
1690  * @from: offset to read from
1691  * @len: number of bytes to read
1692  * @retlen: pointer to variable to store the number of read bytes
1693  * @buf: the databuffer to put data
1694  *
1695  * Get hold of the chip and call nand_do_read.
1696  */
1697 static int nand_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
1698                      size_t *retlen, uint8_t *buf)
1699 {
1700         struct mtd_oob_ops ops;
1701         int ret;
1702
1703         nand_get_device(mtd, FL_READING);
1704         memset(&ops, 0, sizeof(ops));
1705         ops.len = len;
1706         ops.datbuf = buf;
1707         ops.mode = MTD_OPS_PLACE_OOB;
1708         ret = nand_do_read_ops(mtd, from, &ops);
1709         *retlen = ops.retlen;
1710         nand_release_device(mtd);
1711         return ret;
1712 }
1713
1714 /**
1715  * nand_read_oob_std - [REPLACEABLE] the most common OOB data read function
1716  * @mtd: mtd info structure
1717  * @chip: nand chip info structure
1718  * @page: page number to read
1719  */
1720 static int nand_read_oob_std(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1721                              int page)
1722 {
1723         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READOOB, 0, page);
1724         chip->read_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
1725         return 0;
1726 }
1727
1728 /**
1729  * nand_read_oob_syndrome - [REPLACEABLE] OOB data read function for HW ECC
1730  *                          with syndromes
1731  * @mtd: mtd info structure
1732  * @chip: nand chip info structure
1733  * @page: page number to read
1734  */
1735 static int nand_read_oob_syndrome(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1736                                   int page)
1737 {
1738         int length = mtd->oobsize;
1739         int chunk = chip->ecc.bytes + chip->ecc.prepad + chip->ecc.postpad;
1740         int eccsize = chip->ecc.size;
1741         uint8_t *bufpoi = chip->oob_poi;
1742         int i, toread, sndrnd = 0, pos;
1743
1744         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, chip->ecc.size, page);
1745         for (i = 0; i < chip->ecc.steps; i++) {
1746                 if (sndrnd) {
1747                         pos = eccsize + i * (eccsize + chunk);
1748                         if (mtd->writesize > 512)
1749                                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RNDOUT, pos, -1);
1750                         else
1751                                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, pos, page);
1752                 } else
1753                         sndrnd = 1;
1754                 toread = min_t(int, length, chunk);
1755                 chip->read_buf(mtd, bufpoi, toread);
1756                 bufpoi += toread;
1757                 length -= toread;
1758         }
1759         if (length > 0)
1760                 chip->read_buf(mtd, bufpoi, length);
1761
1762         return 0;
1763 }
1764
1765 /**
1766  * nand_write_oob_std - [REPLACEABLE] the most common OOB data write function
1767  * @mtd: mtd info structure
1768  * @chip: nand chip info structure
1769  * @page: page number to write
1770  */
1771 static int nand_write_oob_std(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1772                               int page)
1773 {
1774         int status = 0;
1775         const uint8_t *buf = chip->oob_poi;
1776         int length = mtd->oobsize;
1777
1778         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SEQIN, mtd->writesize, page);
1779         chip->write_buf(mtd, buf, length);
1780         /* Send command to program the OOB data */
1781         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PAGEPROG, -1, -1);
1782
1783         status = chip->waitfunc(mtd, chip);
1784
1785         return status & NAND_STATUS_FAIL ? -EIO : 0;
1786 }
1787
1788 /**
1789  * nand_write_oob_syndrome - [REPLACEABLE] OOB data write function for HW ECC
1790  *                           with syndrome - only for large page flash
1791  * @mtd: mtd info structure
1792  * @chip: nand chip info structure
1793  * @page: page number to write
1794  */
1795 static int nand_write_oob_syndrome(struct mtd_info *mtd,
1796                                    struct nand_chip *chip, int page)
1797 {
1798         int chunk = chip->ecc.bytes + chip->ecc.prepad + chip->ecc.postpad;
1799         int eccsize = chip->ecc.size, length = mtd->oobsize;
1800         int i, len, pos, status = 0, sndcmd = 0, steps = chip->ecc.steps;
1801         const uint8_t *bufpoi = chip->oob_poi;
1802
1803         /*
1804          * data-ecc-data-ecc ... ecc-oob
1805          * or
1806          * data-pad-ecc-pad-data-pad .... ecc-pad-oob
1807          */
1808         if (!chip->ecc.prepad && !chip->ecc.postpad) {
1809                 pos = steps * (eccsize + chunk);
1810                 steps = 0;
1811         } else
1812                 pos = eccsize;
1813
1814         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SEQIN, pos, page);
1815         for (i = 0; i < steps; i++) {
1816                 if (sndcmd) {
1817                         if (mtd->writesize <= 512) {
1818                                 uint32_t fill = 0xFFFFFFFF;
1819
1820                                 len = eccsize;
1821                                 while (len > 0) {
1822                                         int num = min_t(int, len, 4);
1823                                         chip->write_buf(mtd, (uint8_t *)&fill,
1824                                                         num);
1825                                         len -= num;
1826                                 }
1827                         } else {
1828                                 pos = eccsize + i * (eccsize + chunk);
1829                                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RNDIN, pos, -1);
1830                         }
1831                 } else
1832                         sndcmd = 1;
1833                 len = min_t(int, length, chunk);
1834                 chip->write_buf(mtd, bufpoi, len);
1835                 bufpoi += len;
1836                 length -= len;
1837         }
1838         if (length > 0)
1839                 chip->write_buf(mtd, bufpoi, length);
1840
1841         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PAGEPROG, -1, -1);
1842         status = chip->waitfunc(mtd, chip);
1843
1844         return status & NAND_STATUS_FAIL ? -EIO : 0;
1845 }
1846
1847 /**
1848  * nand_do_read_oob - [INTERN] NAND read out-of-band
1849  * @mtd: MTD device structure
1850  * @from: offset to read from
1851  * @ops: oob operations description structure
1852  *
1853  * NAND read out-of-band data from the spare area.
1854  */
1855 static int nand_do_read_oob(struct mtd_info *mtd, loff_t from,
1856                             struct mtd_oob_ops *ops)
1857 {
1858         int page, realpage, chipnr;
1859         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
1860         struct mtd_ecc_stats stats;
1861         int readlen = ops->ooblen;
1862         int len;
1863         uint8_t *buf = ops->oobbuf;
1864         int ret = 0;
1865
1866         pr_debug("%s: from = 0x%08Lx, len = %i\n",
1867                         __func__, (unsigned long long)from, readlen);
1868
1869         stats = mtd->ecc_stats;
1870
1871         len = mtd_oobavail(mtd, ops);
1872
1873         if (unlikely(ops->ooboffs >= len)) {
1874                 pr_debug("%s: attempt to start read outside oob\n",
1875                                 __func__);
1876                 return -EINVAL;
1877         }
1878
1879         /* Do not allow reads past end of device */
1880         if (unlikely(from >= mtd->size ||
1881                      ops->ooboffs + readlen > ((mtd->size >> chip->page_shift) -
1882                                         (from >> chip->page_shift)) * len)) {
1883                 pr_debug("%s: attempt to read beyond end of device\n",
1884                                 __func__);
1885                 return -EINVAL;
1886         }
1887
1888         chipnr = (int)(from >> chip->chip_shift);
1889         chip->select_chip(mtd, chipnr);
1890
1891         /* Shift to get page */
1892         realpage = (int)(from >> chip->page_shift);
1893         page = realpage & chip->pagemask;
1894
1895         while (1) {
1896                 WATCHDOG_RESET();
1897
1898                 if (ops->mode == MTD_OPS_RAW)
1899                         ret = chip->ecc.read_oob_raw(mtd, chip, page);
1900                 else
1901                         ret = chip->ecc.read_oob(mtd, chip, page);
1902
1903                 if (ret < 0)
1904                         break;
1905
1906                 len = min(len, readlen);
1907                 buf = nand_transfer_oob(chip, buf, ops, len);
1908
1909                 if (chip->options & NAND_NEED_READRDY) {
1910                         /* Apply delay or wait for ready/busy pin */
1911                         if (!chip->dev_ready)
1912                                 udelay(chip->chip_delay);
1913                         else
1914                                 nand_wait_ready(mtd);
1915                 }
1916
1917                 readlen -= len;
1918                 if (!readlen)
1919                         break;
1920
1921                 /* Increment page address */
1922                 realpage++;
1923
1924                 page = realpage & chip->pagemask;
1925                 /* Check, if we cross a chip boundary */
1926                 if (!page) {
1927                         chipnr++;
1928                         chip->select_chip(mtd, -1);
1929                         chip->select_chip(mtd, chipnr);
1930                 }
1931         }
1932         chip->select_chip(mtd, -1);
1933
1934         ops->oobretlen = ops->ooblen - readlen;
1935
1936         if (ret < 0)
1937                 return ret;
1938
1939         if (mtd->ecc_stats.failed - stats.failed)
1940                 return -EBADMSG;
1941
1942         return  mtd->ecc_stats.corrected - stats.corrected ? -EUCLEAN : 0;
1943 }
1944
1945 /**
1946  * nand_read_oob - [MTD Interface] NAND read data and/or out-of-band
1947  * @mtd: MTD device structure
1948  * @from: offset to read from
1949  * @ops: oob operation description structure
1950  *
1951  * NAND read data and/or out-of-band data.
1952  */
1953 static int nand_read_oob(struct mtd_info *mtd, loff_t from,
1954                          struct mtd_oob_ops *ops)
1955 {
1956         int ret = -ENOTSUPP;
1957
1958         ops->retlen = 0;
1959
1960         /* Do not allow reads past end of device */
1961         if (ops->datbuf && (from + ops->len) > mtd->size) {
1962                 pr_debug("%s: attempt to read beyond end of device\n",
1963                                 __func__);
1964                 return -EINVAL;
1965         }
1966
1967         nand_get_device(mtd, FL_READING);
1968
1969         switch (ops->mode) {
1970         case MTD_OPS_PLACE_OOB:
1971         case MTD_OPS_AUTO_OOB:
1972         case MTD_OPS_RAW:
1973                 break;
1974
1975         default:
1976                 goto out;
1977         }
1978
1979         if (!ops->datbuf)
1980                 ret = nand_do_read_oob(mtd, from, ops);
1981         else
1982                 ret = nand_do_read_ops(mtd, from, ops);
1983
1984 out:
1985         nand_release_device(mtd);
1986         return ret;
1987 }
1988
1989
1990 /**
1991  * nand_write_page_raw - [INTERN] raw page write function
1992  * @mtd: mtd info structure
1993  * @chip: nand chip info structure
1994  * @buf: data buffer
1995  * @oob_required: must write chip->oob_poi to OOB
1996  * @page: page number to write
1997  *
1998  * Not for syndrome calculating ECC controllers, which use a special oob layout.
1999  */
2000 static int nand_write_page_raw(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
2001                                const uint8_t *buf, int oob_required, int page)
2002 {
2003         chip->write_buf(mtd, buf, mtd->writesize);
2004         if (oob_required)
2005                 chip->write_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
2006
2007         return 0;
2008 }
2009
2010 /**
2011  * nand_write_page_raw_syndrome - [INTERN] raw page write function
2012  * @mtd: mtd info structure
2013  * @chip: nand chip info structure
2014  * @buf: data buffer
2015  * @oob_required: must write chip->oob_poi to OOB
2016  * @page: page number to write
2017  *
2018  * We need a special oob layout and handling even when ECC isn't checked.
2019  */
2020 static int nand_write_page_raw_syndrome(struct mtd_info *mtd,
2021                                         struct nand_chip *chip,
2022                                         const uint8_t *buf, int oob_required,
2023                                         int page)
2024 {
2025         int eccsize = chip->ecc.size;
2026         int eccbytes = chip->ecc.bytes;
2027         uint8_t *oob = chip->oob_poi;
2028         int steps, size;
2029
2030         for (steps = chip->ecc.steps; steps > 0; steps--) {
2031                 chip->write_buf(mtd, buf, eccsize);
2032                 buf += eccsize;
2033
2034                 if (chip->ecc.prepad) {
2035                         chip->write_buf(mtd, oob, chip->ecc.prepad);
2036                         oob += chip->ecc.prepad;
2037                 }
2038
2039                 chip->write_buf(mtd, oob, eccbytes);
2040                 oob += eccbytes;
2041
2042                 if (chip->ecc.postpad) {
2043                         chip->write_buf(mtd, oob, chip->ecc.postpad);
2044                         oob += chip->ecc.postpad;
2045                 }
2046         }
2047
2048         size = mtd->oobsize - (oob - chip->oob_poi);
2049         if (size)
2050                 chip->write_buf(mtd, oob, size);
2051
2052         return 0;
2053 }
2054 /**
2055  * nand_write_page_swecc - [REPLACEABLE] software ECC based page write function
2056  * @mtd: mtd info structure
2057  * @chip: nand chip info structure
2058  * @buf: data buffer
2059  * @oob_required: must write chip->oob_poi to OOB
2060  * @page: page number to write
2061  */
2062 static int nand_write_page_swecc(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
2063                                  const uint8_t *buf, int oob_required,
2064                                  int page)
2065 {
2066         int i, eccsize = chip->ecc.size;
2067         int eccbytes = chip->ecc.bytes;
2068         int eccsteps = chip->ecc.steps;
2069         uint8_t *ecc_calc = chip->buffers->ecccalc;
2070         const uint8_t *p = buf;
2071         uint32_t *eccpos = chip->ecc.layout->eccpos;
2072
2073         /* Software ECC calculation */
2074         for (i = 0; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize)
2075                 chip->ecc.calculate(mtd, p, &ecc_calc[i]);
2076
2077         for (i = 0; i < chip->ecc.total; i++)
2078                 chip->oob_poi[eccpos[i]] = ecc_calc[i];
2079
2080         return chip->ecc.write_page_raw(mtd, chip, buf, 1, page);
2081 }
2082
2083 /**
2084  * nand_write_page_hwecc - [REPLACEABLE] hardware ECC based page write function
2085  * @mtd: mtd info structure
2086  * @chip: nand chip info structure
2087  * @buf: data buffer
2088  * @oob_required: must write chip->oob_poi to OOB
2089  * @page: page number to write
2090  */
2091 static int nand_write_page_hwecc(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
2092                                   const uint8_t *buf, int oob_required,
2093                                   int page)
2094 {
2095         int i, eccsize = chip->ecc.size;
2096         int eccbytes = chip->ecc.bytes;
2097         int eccsteps = chip->ecc.steps;
2098         uint8_t *ecc_calc = chip->buffers->ecccalc;
2099         const uint8_t *p = buf;
2100         uint32_t *eccpos = chip->ecc.layout->eccpos;
2101
2102         for (i = 0; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize) {
2103                 chip->ecc.hwctl(mtd, NAND_ECC_WRITE);
2104                 chip->write_buf(mtd, p, eccsize);
2105                 chip->ecc.calculate(mtd, p, &ecc_calc[i]);
2106         }
2107
2108         for (i = 0; i < chip->ecc.total; i++)
2109                 chip->oob_poi[eccpos[i]] = ecc_calc[i];
2110
2111         chip->write_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
2112
2113         return 0;
2114 }
2115
2116
2117 /**
2118  * nand_write_subpage_hwecc - [REPLACEABLE] hardware ECC based subpage write
2119  * @mtd:        mtd info structure
2120  * @chip:       nand chip info structure
2121  * @offset:     column address of subpage within the page
2122  * @data_len:   data length
2123  * @buf:        data buffer
2124  * @oob_required: must write chip->oob_poi to OOB
2125  * @page: page number to write
2126  */
2127 static int nand_write_subpage_hwecc(struct mtd_info *mtd,
2128                                 struct nand_chip *chip, uint32_t offset,
2129                                 uint32_t data_len, const uint8_t *buf,
2130                                 int oob_required, int page)
2131 {
2132         uint8_t *oob_buf  = chip->oob_poi;
2133         uint8_t *ecc_calc = chip->buffers->ecccalc;
2134         int ecc_size      = chip->ecc.size;
2135         int ecc_bytes     = chip->ecc.bytes;
2136         int ecc_steps     = chip->ecc.steps;
2137         uint32_t *eccpos  = chip->ecc.layout->eccpos;
2138         uint32_t start_step = offset / ecc_size;
2139         uint32_t end_step   = (offset + data_len - 1) / ecc_size;
2140         int oob_bytes       = mtd->oobsize / ecc_steps;
2141         int step, i;
2142
2143         for (step = 0; step < ecc_steps; step++) {
2144                 /* configure controller for WRITE access */
2145                 chip->ecc.hwctl(mtd, NAND_ECC_WRITE);
2146
2147                 /* write data (untouched subpages already masked by 0xFF) */
2148                 chip->write_buf(mtd, buf, ecc_size);
2149
2150                 /* mask ECC of un-touched subpages by padding 0xFF */
2151                 if ((step < start_step) || (step > end_step))
2152                         memset(ecc_calc, 0xff, ecc_bytes);
2153                 else
2154                         chip->ecc.calculate(mtd, buf, ecc_calc);
2155
2156                 /* mask OOB of un-touched subpages by padding 0xFF */
2157                 /* if oob_required, preserve OOB metadata of written subpage */
2158                 if (!oob_required || (step < start_step) || (step > end_step))
2159                         memset(oob_buf, 0xff, oob_bytes);
2160
2161                 buf += ecc_size;
2162                 ecc_calc += ecc_bytes;
2163                 oob_buf  += oob_bytes;
2164         }
2165
2166         /* copy calculated ECC for whole page to chip->buffer->oob */
2167         /* this include masked-value(0xFF) for unwritten subpages */
2168         ecc_calc = chip->buffers->ecccalc;
2169         for (i = 0; i < chip->ecc.total; i++)
2170                 chip->oob_poi[eccpos[i]] = ecc_calc[i];
2171
2172         /* write OOB buffer to NAND device */
2173         chip->write_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
2174
2175         return 0;
2176 }
2177
2178
2179 /**
2180  * nand_write_page_syndrome - [REPLACEABLE] hardware ECC syndrome based page write
2181  * @mtd: mtd info structure
2182  * @chip: nand chip info structure
2183  * @buf: data buffer
2184  * @oob_required: must write chip->oob_poi to OOB
2185  * @page: page number to write
2186  *
2187  * The hw generator calculates the error syndrome automatically. Therefore we
2188  * need a special oob layout and handling.
2189  */
2190 static int nand_write_page_syndrome(struct mtd_info *mtd,
2191                                     struct nand_chip *chip,
2192                                     const uint8_t *buf, int oob_required,
2193                                     int page)
2194 {
2195         int i, eccsize = chip->ecc.size;
2196         int eccbytes = chip->ecc.bytes;
2197         int eccsteps = chip->ecc.steps;
2198         const uint8_t *p = buf;
2199         uint8_t *oob = chip->oob_poi;
2200
2201         for (i = 0; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize) {
2202
2203                 chip->ecc.hwctl(mtd, NAND_ECC_WRITE);
2204                 chip->write_buf(mtd, p, eccsize);
2205
2206                 if (chip->ecc.prepad) {
2207                         chip->write_buf(mtd, oob, chip->ecc.prepad);
2208                         oob += chip->ecc.prepad;
2209                 }
2210
2211                 chip->ecc.calculate(mtd, p, oob);
2212                 chip->write_buf(mtd, oob, eccbytes);
2213                 oob += eccbytes;
2214
2215                 if (chip->ecc.postpad) {
2216                         chip->write_buf(mtd, oob, chip->ecc.postpad);
2217                         oob += chip->ecc.postpad;
2218                 }
2219         }
2220
2221         /* Calculate remaining oob bytes */
2222         i = mtd->oobsize - (oob - chip->oob_poi);
2223         if (i)
2224                 chip->write_buf(mtd, oob, i);
2225
2226         return 0;
2227 }
2228
2229 /**
2230  * nand_write_page - [REPLACEABLE] write one page
2231  * @mtd: MTD device structure
2232  * @chip: NAND chip descriptor
2233  * @offset: address offset within the page
2234  * @data_len: length of actual data to be written
2235  * @buf: the data to write
2236  * @oob_required: must write chip->oob_poi to OOB
2237  * @page: page number to write
2238  * @cached: cached programming
2239  * @raw: use _raw version of write_page
2240  */
2241 static int nand_write_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
2242                 uint32_t offset, int data_len, const uint8_t *buf,
2243                 int oob_required, int page, int cached, int raw)
2244 {
2245         int status, subpage;
2246
2247         if (!(chip->options & NAND_NO_SUBPAGE_WRITE) &&
2248                 chip->ecc.write_subpage)
2249                 subpage = offset || (data_len < mtd->writesize);
2250         else
2251                 subpage = 0;
2252
2253         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SEQIN, 0x00, page);
2254
2255         if (unlikely(raw))
2256                 status = chip->ecc.write_page_raw(mtd, chip, buf,
2257                                                   oob_required, page);
2258         else if (subpage)
2259                 status = chip->ecc.write_subpage(mtd, chip, offset, data_len,
2260                                                  buf, oob_required, page);
2261         else
2262                 status = chip->ecc.write_page(mtd, chip, buf, oob_required,
2263                                               page);
2264
2265         if (status < 0)
2266                 return status;
2267
2268         /*
2269          * Cached progamming disabled for now. Not sure if it's worth the
2270          * trouble. The speed gain is not very impressive. (2.3->2.6Mib/s).
2271          */
2272         cached = 0;
2273
2274         if (!cached || !NAND_HAS_CACHEPROG(chip)) {
2275
2276                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PAGEPROG, -1, -1);
2277                 status = chip->waitfunc(mtd, chip);
2278                 /*
2279                  * See if operation failed and additional status checks are
2280                  * available.
2281                  */
2282                 if ((status & NAND_STATUS_FAIL) && (chip->errstat))
2283                         status = chip->errstat(mtd, chip, FL_WRITING, status,
2284                                                page);
2285
2286                 if (status & NAND_STATUS_FAIL)
2287                         return -EIO;
2288         } else {
2289                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_CACHEDPROG, -1, -1);
2290                 status = chip->waitfunc(mtd, chip);
2291         }
2292
2293         return 0;
2294 }
2295
2296 /**
2297  * nand_fill_oob - [INTERN] Transfer client buffer to oob
2298  * @mtd: MTD device structure
2299  * @oob: oob data buffer
2300  * @len: oob data write length
2301  * @ops: oob ops structure
2302  */
2303 static uint8_t *nand_fill_oob(struct mtd_info *mtd, uint8_t *oob, size_t len,
2304                               struct mtd_oob_ops *ops)
2305 {
2306         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
2307
2308         /*
2309          * Initialise to all 0xFF, to avoid the possibility of left over OOB
2310          * data from a previous OOB read.
2311          */
2312         memset(chip->oob_poi, 0xff, mtd->oobsize);
2313
2314         switch (ops->mode) {
2315
2316         case MTD_OPS_PLACE_OOB:
2317         case MTD_OPS_RAW:
2318                 memcpy(chip->oob_poi + ops->ooboffs, oob, len);
2319                 return oob + len;
2320
2321         case MTD_OPS_AUTO_OOB: {
2322                 struct nand_oobfree *free = chip->ecc.layout->oobfree;
2323                 uint32_t boffs = 0, woffs = ops->ooboffs;
2324                 size_t bytes = 0;
2325
2326                 for (; free->length && len; free++, len -= bytes) {
2327                         /* Write request not from offset 0? */
2328                         if (unlikely(woffs)) {
2329                                 if (woffs >= free->length) {
2330                                         woffs -= free->length;
2331                                         continue;
2332                                 }
2333                                 boffs = free->offset + woffs;
2334                                 bytes = min_t(size_t, len,
2335                                               (free->length - woffs));
2336                                 woffs = 0;
2337                         } else {
2338                                 bytes = min_t(size_t, len, free->length);
2339                                 boffs = free->offset;
2340                         }
2341                         memcpy(chip->oob_poi + boffs, oob, bytes);
2342                         oob += bytes;
2343                 }
2344                 return oob;
2345         }
2346         default:
2347                 BUG();
2348         }
2349         return NULL;
2350 }
2351
2352 #define NOTALIGNED(x)   ((x & (chip->subpagesize - 1)) != 0)
2353
2354 /**
2355  * nand_do_write_ops - [INTERN] NAND write with ECC
2356  * @mtd: MTD device structure
2357  * @to: offset to write to
2358  * @ops: oob operations description structure
2359  *
2360  * NAND write with ECC.
2361  */
2362 static int nand_do_write_ops(struct mtd_info *mtd, loff_t to,
2363                              struct mtd_oob_ops *ops)
2364 {
2365         int chipnr, realpage, page, blockmask, column;
2366         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
2367         uint32_t writelen = ops->len;
2368
2369         uint32_t oobwritelen = ops->ooblen;
2370         uint32_t oobmaxlen = mtd_oobavail(mtd, ops);
2371
2372         uint8_t *oob = ops->oobbuf;
2373         uint8_t *buf = ops->datbuf;
2374         int ret;
2375         int oob_required = oob ? 1 : 0;
2376
2377         ops->retlen = 0;
2378         if (!writelen)
2379                 return 0;
2380
2381         /* Reject writes, which are not page aligned */
2382         if (NOTALIGNED(to)) {
2383                 pr_notice("%s: attempt to write non page aligned data\n",
2384                            __func__);
2385                 return -EINVAL;
2386         }
2387
2388         column = to & (mtd->writesize - 1);
2389
2390         chipnr = (int)(to >> chip->chip_shift);
2391         chip->select_chip(mtd, chipnr);
2392
2393         /* Check, if it is write protected */
2394         if (nand_check_wp(mtd)) {
2395                 ret = -EIO;
2396                 goto err_out;
2397         }
2398
2399         realpage = (int)(to >> chip->page_shift);
2400         page = realpage & chip->pagemask;
2401         blockmask = (1 << (chip->phys_erase_shift - chip->page_shift)) - 1;
2402
2403         /* Invalidate the page cache, when we write to the cached page */
2404         if (to <= ((loff_t)chip->pagebuf << chip->page_shift) &&
2405             ((loff_t)chip->pagebuf << chip->page_shift) < (to + ops->len))
2406                 chip->pagebuf = -1;
2407
2408         /* Don't allow multipage oob writes with offset */
2409         if (oob && ops->ooboffs && (ops->ooboffs + ops->ooblen > oobmaxlen)) {
2410                 ret = -EINVAL;
2411                 goto err_out;
2412         }
2413
2414         while (1) {
2415                 int bytes = mtd->writesize;
2416                 int cached = writelen > bytes && page != blockmask;
2417                 uint8_t *wbuf = buf;
2418                 int use_bufpoi;
2419                 int part_pagewr = (column || writelen < mtd->writesize);
2420
2421                 if (part_pagewr)
2422                         use_bufpoi = 1;
2423                 else
2424                         use_bufpoi = 0;
2425
2426                 WATCHDOG_RESET();
2427                 /* Partial page write?, or need to use bounce buffer */
2428                 if (use_bufpoi) {
2429                         pr_debug("%s: using write bounce buffer for buf@%p\n",
2430                                          __func__, buf);
2431                         cached = 0;
2432                         if (part_pagewr)
2433                                 bytes = min_t(int, bytes - column, writelen);
2434                         chip->pagebuf = -1;
2435                         memset(chip->buffers->databuf, 0xff, mtd->writesize);
2436                         memcpy(&chip->buffers->databuf[column], buf, bytes);
2437                         wbuf = chip->buffers->databuf;
2438                 }
2439
2440                 if (unlikely(oob)) {
2441                         size_t len = min(oobwritelen, oobmaxlen);
2442                         oob = nand_fill_oob(mtd, oob, len, ops);
2443                         oobwritelen -= len;
2444                 } else {
2445                         /* We still need to erase leftover OOB data */
2446                         memset(chip->oob_poi, 0xff, mtd->oobsize);
2447                 }
2448                 ret = chip->write_page(mtd, chip, column, bytes, wbuf,
2449                                         oob_required, page, cached,
2450                                         (ops->mode == MTD_OPS_RAW));
2451                 if (ret)
2452                         break;
2453
2454                 writelen -= bytes;
2455                 if (!writelen)
2456                         break;
2457
2458                 column = 0;
2459                 buf += bytes;
2460                 realpage++;
2461
2462                 page = realpage & chip->pagemask;
2463                 /* Check, if we cross a chip boundary */
2464                 if (!page) {
2465                         chipnr++;
2466                         chip->select_chip(mtd, -1);
2467                         chip->select_chip(mtd, chipnr);
2468                 }
2469         }
2470
2471         ops->retlen = ops->len - writelen;
2472         if (unlikely(oob))
2473                 ops->oobretlen = ops->ooblen;
2474
2475 err_out:
2476         chip->select_chip(mtd, -1);
2477         return ret;
2478 }
2479
2480 /**
2481  * panic_nand_write - [MTD Interface] NAND write with ECC
2482  * @mtd: MTD device structure
2483  * @to: offset to write to
2484  * @len: number of bytes to write
2485  * @retlen: pointer to variable to store the number of written bytes
2486  * @buf: the data to write
2487  *
2488  * NAND write with ECC. Used when performing writes in interrupt context, this
2489  * may for example be called by mtdoops when writing an oops while in panic.
2490  */
2491 static int panic_nand_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,
2492                             size_t *retlen, const uint8_t *buf)
2493 {
2494         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
2495         struct mtd_oob_ops ops;
2496         int ret;
2497
2498         /* Wait for the device to get ready */
2499         panic_nand_wait(mtd, chip, 400);
2500
2501         /* Grab the device */
2502         panic_nand_get_device(chip, mtd, FL_WRITING);
2503
2504         memset(&ops, 0, sizeof(ops));
2505         ops.len = len;
2506         ops.datbuf = (uint8_t *)buf;
2507         ops.mode = MTD_OPS_PLACE_OOB;
2508
2509         ret = nand_do_write_ops(mtd, to, &ops);
2510
2511         *retlen = ops.retlen;
2512         return ret;
2513 }
2514
2515 /**
2516  * nand_write - [MTD Interface] NAND write with ECC
2517  * @mtd: MTD device structure
2518  * @to: offset to write to
2519  * @len: number of bytes to write
2520  * @retlen: pointer to variable to store the number of written bytes
2521  * @buf: the data to write
2522  *
2523  * NAND write with ECC.
2524  */
2525 static int nand_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,
2526                           size_t *retlen, const uint8_t *buf)
2527 {
2528         struct mtd_oob_ops ops;
2529         int ret;
2530
2531         nand_get_device(mtd, FL_WRITING);
2532         memset(&ops, 0, sizeof(ops));
2533         ops.len = len;
2534         ops.datbuf = (uint8_t *)buf;
2535         ops.mode = MTD_OPS_PLACE_OOB;
2536         ret = nand_do_write_ops(mtd, to, &ops);
2537         *retlen = ops.retlen;
2538         nand_release_device(mtd);
2539         return ret;
2540 }
2541
2542 /**
2543  * nand_do_write_oob - [MTD Interface] NAND write out-of-band
2544  * @mtd: MTD device structure
2545  * @to: offset to write to
2546  * @ops: oob operation description structure
2547  *
2548  * NAND write out-of-band.
2549  */
2550 static int nand_do_write_oob(struct mtd_info *mtd, loff_t to,
2551                              struct mtd_oob_ops *ops)
2552 {
2553         int chipnr, page, status, len;
2554         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
2555
2556         pr_debug("%s: to = 0x%08x, len = %i\n",
2557                          __func__, (unsigned int)to, (int)ops->ooblen);
2558
2559         len = mtd_oobavail(mtd, ops);
2560
2561         /* Do not allow write past end of page */
2562         if ((ops->ooboffs + ops->ooblen) > len) {
2563                 pr_debug("%s: attempt to write past end of page\n",
2564                                 __func__);
2565                 return -EINVAL;
2566         }
2567
2568         if (unlikely(ops->ooboffs >= len)) {
2569                 pr_debug("%s: attempt to start write outside oob\n",
2570                                 __func__);
2571                 return -EINVAL;
2572         }
2573
2574         /* Do not allow write past end of device */
2575         if (unlikely(to >= mtd->size ||
2576                      ops->ooboffs + ops->ooblen >
2577                         ((mtd->size >> chip->page_shift) -
2578                          (to >> chip->page_shift)) * len)) {
2579                 pr_debug("%s: attempt to write beyond end of device\n",
2580                                 __func__);
2581                 return -EINVAL;
2582         }
2583
2584         chipnr = (int)(to >> chip->chip_shift);
2585         chip->select_chip(mtd, chipnr);
2586
2587         /* Shift to get page */
2588         page = (int)(to >> chip->page_shift);
2589
2590         /*
2591          * Reset the chip. Some chips (like the Toshiba TC5832DC found in one
2592          * of my DiskOnChip 2000 test units) will clear the whole data page too
2593          * if we don't do this. I have no clue why, but I seem to have 'fixed'
2594          * it in the doc2000 driver in August 1999.  dwmw2.
2595          */
2596         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RESET, -1, -1);
2597
2598         /* Check, if it is write protected */
2599         if (nand_check_wp(mtd)) {
2600                 chip->select_chip(mtd, -1);
2601                 return -EROFS;
2602         }
2603
2604         /* Invalidate the page cache, if we write to the cached page */
2605         if (page == chip->pagebuf)
2606                 chip->pagebuf = -1;
2607
2608         nand_fill_oob(mtd, ops->oobbuf, ops->ooblen, ops);
2609
2610         if (ops->mode == MTD_OPS_RAW)
2611                 status = chip->ecc.write_oob_raw(mtd, chip, page & chip->pagemask);
2612         else
2613                 status = chip->ecc.write_oob(mtd, chip, page & chip->pagemask);
2614
2615         chip->select_chip(mtd, -1);
2616
2617         if (status)
2618                 return status;
2619
2620         ops->oobretlen = ops->ooblen;
2621
2622         return 0;
2623 }
2624
2625 /**
2626  * nand_write_oob - [MTD Interface] NAND write data and/or out-of-band
2627  * @mtd: MTD device structure
2628  * @to: offset to write to
2629  * @ops: oob operation description structure
2630  */
2631 static int nand_write_oob(struct mtd_info *mtd, loff_t to,
2632                           struct mtd_oob_ops *ops)
2633 {
2634         int ret = -ENOTSUPP;
2635
2636         ops->retlen = 0;
2637
2638         /* Do not allow writes past end of device */
2639         if (ops->datbuf && (to + ops->len) > mtd->size) {
2640                 pr_debug("%s: attempt to write beyond end of device\n",
2641                                 __func__);
2642                 return -EINVAL;
2643         }
2644
2645         nand_get_device(mtd, FL_WRITING);
2646
2647         switch (ops->mode) {
2648         case MTD_OPS_PLACE_OOB:
2649         case MTD_OPS_AUTO_OOB:
2650         case MTD_OPS_RAW:
2651                 break;
2652
2653         default:
2654                 goto out;
2655         }
2656
2657         if (!ops->datbuf)
2658                 ret = nand_do_write_oob(mtd, to, ops);
2659         else
2660                 ret = nand_do_write_ops(mtd, to, ops);
2661
2662 out:
2663         nand_release_device(mtd);
2664         return ret;
2665 }
2666
2667 /**
2668  * single_erase - [GENERIC] NAND standard block erase command function
2669  * @mtd: MTD device structure
2670  * @page: the page address of the block which will be erased
2671  *
2672  * Standard erase command for NAND chips. Returns NAND status.
2673  */
2674 static int single_erase(struct mtd_info *mtd, int page)
2675 {
2676         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
2677         /* Send commands to erase a block */
2678         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_ERASE1, -1, page);
2679         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_ERASE2, -1, -1);
2680
2681         return chip->waitfunc(mtd, chip);
2682 }
2683
2684 /**
2685  * nand_erase - [MTD Interface] erase block(s)
2686  * @mtd: MTD device structure
2687  * @instr: erase instruction
2688  *
2689  * Erase one ore more blocks.
2690  */
2691 static int nand_erase(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr)
2692 {
2693         return nand_erase_nand(mtd, instr, 0);
2694 }
2695
2696 /**
2697  * nand_erase_nand - [INTERN] erase block(s)
2698  * @mtd: MTD device structure
2699  * @instr: erase instruction
2700  * @allowbbt: allow erasing the bbt area
2701  *
2702  * Erase one ore more blocks.
2703  */
2704 int nand_erase_nand(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr,
2705                     int allowbbt)
2706 {
2707         int page, status, pages_per_block, ret, chipnr;
2708         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
2709         loff_t len;
2710
2711         pr_debug("%s: start = 0x%012llx, len = %llu\n",
2712                         __func__, (unsigned long long)instr->addr,
2713                         (unsigned long long)instr->len);
2714
2715         if (check_offs_len(mtd, instr->addr, instr->len))
2716                 return -EINVAL;
2717
2718         /* Grab the lock and see if the device is available */
2719         nand_get_device(mtd, FL_ERASING);
2720
2721         /* Shift to get first page */
2722         page = (int)(instr->addr >> chip->page_shift);
2723         chipnr = (int)(instr->addr >> chip->chip_shift);
2724
2725         /* Calculate pages in each block */
2726         pages_per_block = 1 << (chip->phys_erase_shift - chip->page_shift);
2727
2728         /* Select the NAND device */
2729         chip->select_chip(mtd, chipnr);
2730
2731         /* Check, if it is write protected */
2732         if (nand_check_wp(mtd)) {
2733                 pr_debug("%s: device is write protected!\n",
2734                                 __func__);
2735                 instr->state = MTD_ERASE_FAILED;
2736                 goto erase_exit;
2737         }
2738
2739         /* Loop through the pages */
2740         len = instr->len;
2741
2742         instr->state = MTD_ERASING;
2743
2744         while (len) {
2745                 WATCHDOG_RESET();
2746
2747                 /* Check if we have a bad block, we do not erase bad blocks! */
2748                 if (!instr->scrub && nand_block_checkbad(mtd, ((loff_t) page) <<
2749                                         chip->page_shift, allowbbt)) {
2750                         pr_warn("%s: attempt to erase a bad block at page 0x%08x\n",
2751                                     __func__, page);
2752                         instr->state = MTD_ERASE_FAILED;
2753                         goto erase_exit;
2754                 }
2755
2756                 /*
2757                  * Invalidate the page cache, if we erase the block which
2758                  * contains the current cached page.
2759                  */
2760                 if (page <= chip->pagebuf && chip->pagebuf <
2761                     (page + pages_per_block))
2762                         chip->pagebuf = -1;
2763
2764                 status = chip->erase(mtd, page & chip->pagemask);
2765
2766                 /*
2767                  * See if operation failed and additional status checks are
2768                  * available
2769                  */
2770                 if ((status & NAND_STATUS_FAIL) && (chip->errstat))
2771                         status = chip->errstat(mtd, chip, FL_ERASING,
2772                                                status, page);
2773
2774                 /* See if block erase succeeded */
2775                 if (status & NAND_STATUS_FAIL) {
2776                         pr_debug("%s: failed erase, page 0x%08x\n",
2777                                         __func__, page);
2778                         instr->state = MTD_ERASE_FAILED;
2779                         instr->fail_addr =
2780                                 ((loff_t)page << chip->page_shift);
2781                         goto erase_exit;
2782                 }
2783
2784                 /* Increment page address and decrement length */
2785                 len -= (1ULL << chip->phys_erase_shift);
2786                 page += pages_per_block;
2787
2788                 /* Check, if we cross a chip boundary */
2789                 if (len && !(page & chip->pagemask)) {
2790                         chipnr++;
2791                         chip->select_chip(mtd, -1);
2792                         chip->select_chip(mtd, chipnr);
2793                 }
2794         }
2795         instr->state = MTD_ERASE_DONE;
2796
2797 erase_exit:
2798
2799         ret = instr->state == MTD_ERASE_DONE ? 0 : -EIO;
2800
2801         /* Deselect and wake up anyone waiting on the device */
2802         chip->select_chip(mtd, -1);
2803         nand_release_device(mtd);
2804
2805         /* Do call back function */
2806         if (!ret)
2807                 mtd_erase_callback(instr);
2808
2809         /* Return more or less happy */
2810         return ret;
2811 }
2812
2813 /**
2814  * nand_sync - [MTD Interface] sync
2815  * @mtd: MTD device structure
2816  *
2817  * Sync is actually a wait for chip ready function.
2818  */
2819 static void nand_sync(struct mtd_info *mtd)
2820 {
2821         pr_debug("%s: called\n", __func__);
2822
2823         /* Grab the lock and see if the device is available */
2824         nand_get_device(mtd, FL_SYNCING);
2825         /* Release it and go back */
2826         nand_release_device(mtd);
2827 }
2828
2829 /**
2830  * nand_block_isbad - [MTD Interface] Check if block at offset is bad
2831  * @mtd: MTD device structure
2832  * @offs: offset relative to mtd start
2833  */
2834 static int nand_block_isbad(struct mtd_info *mtd, loff_t offs)
2835 {
2836         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
2837         int chipnr = (int)(offs >> chip->chip_shift);
2838         int ret;
2839
2840         /* Select the NAND device */
2841         nand_get_device(mtd, FL_READING);
2842         chip->select_chip(mtd, chipnr);
2843
2844         ret = nand_block_checkbad(mtd, offs, 0);
2845
2846         chip->select_chip(mtd, -1);
2847         nand_release_device(mtd);
2848
2849         return ret;
2850 }
2851
2852 /**
2853  * nand_block_markbad - [MTD Interface] Mark block at the given offset as bad
2854  * @mtd: MTD device structure
2855  * @ofs: offset relative to mtd start
2856  */
2857 static int nand_block_markbad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs)
2858 {
2859         int ret;
2860
2861         ret = nand_block_isbad(mtd, ofs);
2862         if (ret) {
2863                 /* If it was bad already, return success and do nothing */
2864                 if (ret > 0)
2865                         return 0;
2866                 return ret;
2867         }
2868
2869         return nand_block_markbad_lowlevel(mtd, ofs);
2870 }
2871
2872 /**
2873  * nand_onfi_set_features- [REPLACEABLE] set features for ONFI nand
2874  * @mtd: MTD device structure
2875  * @chip: nand chip info structure
2876  * @addr: feature address.
2877  * @subfeature_param: the subfeature parameters, a four bytes array.
2878  */
2879 static int nand_onfi_set_features(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
2880                         int addr, uint8_t *subfeature_param)
2881 {
2882         int status;
2883         int i;
2884
2885 #ifdef CONFIG_SYS_NAND_ONFI_DETECTION
2886         if (!chip->onfi_version ||
2887             !(le16_to_cpu(chip->onfi_params.opt_cmd)
2888               & ONFI_OPT_CMD_SET_GET_FEATURES))
2889                 return -EINVAL;
2890 #endif
2891
2892         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SET_FEATURES, addr, -1);
2893         for (i = 0; i < ONFI_SUBFEATURE_PARAM_LEN; ++i)
2894                 chip->write_byte(mtd, subfeature_param[i]);
2895
2896         status = chip->waitfunc(mtd, chip);
2897         if (status & NAND_STATUS_FAIL)
2898                 return -EIO;
2899         return 0;
2900 }
2901
2902 /**
2903  * nand_onfi_get_features- [REPLACEABLE] get features for ONFI nand
2904  * @mtd: MTD device structure
2905  * @chip: nand chip info structure
2906  * @addr: feature address.
2907  * @subfeature_param: the subfeature parameters, a four bytes array.
2908  */
2909 static int nand_onfi_get_features(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
2910                         int addr, uint8_t *subfeature_param)
2911 {
2912         int i;
2913
2914 #ifdef CONFIG_SYS_NAND_ONFI_DETECTION
2915         if (!chip->onfi_version ||
2916             !(le16_to_cpu(chip->onfi_params.opt_cmd)
2917               & ONFI_OPT_CMD_SET_GET_FEATURES))
2918                 return -EINVAL;
2919 #endif
2920
2921         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_GET_FEATURES, addr, -1);
2922         for (i = 0; i < ONFI_SUBFEATURE_PARAM_LEN; ++i)
2923                 *subfeature_param++ = chip->read_byte(mtd);
2924         return 0;
2925 }
2926
2927 /* Set default functions */
2928 static void nand_set_defaults(struct nand_chip *chip, int busw)
2929 {
2930         /* check for proper chip_delay setup, set 20us if not */
2931         if (!chip->chip_delay)
2932                 chip->chip_delay = 20;
2933
2934         /* check, if a user supplied command function given */
2935         if (chip->cmdfunc == NULL)
2936                 chip->cmdfunc = nand_command;
2937
2938         /* check, if a user supplied wait function given */
2939         if (chip->waitfunc == NULL)
2940                 chip->waitfunc = nand_wait;
2941
2942         if (!chip->select_chip)
2943                 chip->select_chip = nand_select_chip;
2944
2945         /* set for ONFI nand */
2946         if (!chip->onfi_set_features)
2947                 chip->onfi_set_features = nand_onfi_set_features;
2948         if (!chip->onfi_get_features)
2949                 chip->onfi_get_features = nand_onfi_get_features;
2950
2951         /* If called twice, pointers that depend on busw may need to be reset */
2952         if (!chip->read_byte || chip->read_byte == nand_read_byte)
2953                 chip->read_byte = busw ? nand_read_byte16 : nand_read_byte;
2954         if (!chip->read_word)
2955                 chip->read_word = nand_read_word;
2956         if (!chip->block_bad)
2957                 chip->block_bad = nand_block_bad;
2958         if (!chip->block_markbad)
2959                 chip->block_markbad = nand_default_block_markbad;
2960         if (!chip->write_buf || chip->write_buf == nand_write_buf)
2961                 chip->write_buf = busw ? nand_write_buf16 : nand_write_buf;
2962         if (!chip->write_byte || chip->write_byte == nand_write_byte)
2963                 chip->write_byte = busw ? nand_write_byte16 : nand_write_byte;
2964         if (!chip->read_buf || chip->read_buf == nand_read_buf)
2965                 chip->read_buf = busw ? nand_read_buf16 : nand_read_buf;
2966         if (!chip->scan_bbt)
2967                 chip->scan_bbt = nand_default_bbt;
2968
2969         if (!chip->controller) {
2970                 chip->controller = &chip->hwcontrol;
2971                 spin_lock_init(&chip->controller->lock);
2972                 init_waitqueue_head(&chip->controller->wq);
2973         }
2974
2975 }
2976
2977 /* Sanitize ONFI strings so we can safely print them */
2978 static void sanitize_string(char *s, size_t len)
2979 {
2980         ssize_t i;
2981
2982         /* Null terminate */
2983         s[len - 1] = 0;
2984
2985         /* Remove non printable chars */
2986         for (i = 0; i < len - 1; i++) {
2987                 if (s[i] < ' ' || s[i] > 127)
2988                         s[i] = '?';
2989         }
2990
2991         /* Remove trailing spaces */
2992         strim(s);
2993 }
2994
2995 static u16 onfi_crc16(u16 crc, u8 const *p, size_t len)
2996 {
2997         int i;
2998         while (len--) {
2999                 crc ^= *p++ << 8;
3000                 for (i = 0; i < 8; i++)
3001                         crc = (crc << 1) ^ ((crc & 0x8000) ? 0x8005 : 0);
3002         }
3003
3004         return crc;
3005 }
3006
3007 #ifdef CONFIG_SYS_NAND_ONFI_DETECTION
3008 /* Parse the Extended Parameter Page. */
3009 static int nand_flash_detect_ext_param_page(struct mtd_info *mtd,
3010                 struct nand_chip *chip, struct nand_onfi_params *p)
3011 {
3012         struct onfi_ext_param_page *ep;
3013         struct onfi_ext_section *s;
3014         struct onfi_ext_ecc_info *ecc;
3015         uint8_t *cursor;
3016         int ret = -EINVAL;
3017         int len;
3018         int i;
3019
3020         len = le16_to_cpu(p->ext_param_page_length) * 16;
3021         ep = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
3022         if (!ep)
3023                 return -ENOMEM;
3024
3025         /* Send our own NAND_CMD_PARAM. */
3026         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PARAM, 0, -1);
3027
3028         /* Use the Change Read Column command to skip the ONFI param pages. */
3029         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RNDOUT,
3030                         sizeof(*p) * p->num_of_param_pages , -1);
3031
3032         /* Read out the Extended Parameter Page. */
3033         chip->read_buf(mtd, (uint8_t *)ep, len);
3034         if ((onfi_crc16(ONFI_CRC_BASE, ((uint8_t *)ep) + 2, len - 2)
3035                 != le16_to_cpu(ep->crc))) {
3036                 pr_debug("fail in the CRC.\n");
3037                 goto ext_out;
3038         }
3039
3040         /*
3041          * Check the signature.
3042          * Do not strictly follow the ONFI spec, maybe changed in future.
3043          */
3044         if (strncmp((char *)ep->sig, "EPPS", 4)) {
3045                 pr_debug("The signature is invalid.\n");
3046                 goto ext_out;
3047         }
3048
3049         /* find the ECC section. */
3050         cursor = (uint8_t *)(ep + 1);
3051         for (i = 0; i < ONFI_EXT_SECTION_MAX; i++) {
3052                 s = ep->sections + i;
3053                 if (s->type == ONFI_SECTION_TYPE_2)
3054                         break;
3055                 cursor += s->length * 16;
3056         }
3057         if (i == ONFI_EXT_SECTION_MAX) {
3058                 pr_debug("We can not find the ECC section.\n");
3059                 goto ext_out;
3060         }
3061
3062         /* get the info we want. */
3063         ecc = (struct onfi_ext_ecc_info *)cursor;
3064
3065         if (!ecc->codeword_size) {
3066                 pr_debug("Invalid codeword size\n");
3067                 goto ext_out;
3068         }
3069
3070         chip->ecc_strength_ds = ecc->ecc_bits;
3071         chip->ecc_step_ds = 1 << ecc->codeword_size;
3072         ret = 0;
3073
3074 ext_out:
3075         kfree(ep);
3076         return ret;
3077 }
3078
3079 static int nand_setup_read_retry_micron(struct mtd_info *mtd, int retry_mode)
3080 {
3081         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
3082         uint8_t feature[ONFI_SUBFEATURE_PARAM_LEN] = {retry_mode};
3083
3084         return chip->onfi_set_features(mtd, chip, ONFI_FEATURE_ADDR_READ_RETRY,
3085                         feature);
3086 }
3087
3088 /*
3089  * Configure chip properties from Micron vendor-specific ONFI table
3090  */
3091 static void nand_onfi_detect_micron(struct nand_chip *chip,
3092                 struct nand_onfi_params *p)
3093 {
3094         struct nand_onfi_vendor_micron *micron = (void *)p->vendor;
3095
3096         if (le16_to_cpu(p->vendor_revision) < 1)
3097                 return;
3098
3099         chip->read_retries = micron->read_retry_options;
3100         chip->setup_read_retry = nand_setup_read_retry_micron;
3101 }
3102
3103 /*
3104  * Check if the NAND chip is ONFI compliant, returns 1 if it is, 0 otherwise.
3105  */
3106 static int nand_flash_detect_onfi(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
3107                                         int *busw)
3108 {
3109         struct nand_onfi_params *p = &chip->onfi_params;
3110         int i, j;
3111         int val;
3112
3113         /* Try ONFI for unknown chip or LP */
3114         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x20, -1);
3115         if (chip->read_byte(mtd) != 'O' || chip->read_byte(mtd) != 'N' ||
3116                 chip->read_byte(mtd) != 'F' || chip->read_byte(mtd) != 'I')
3117                 return 0;
3118
3119         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PARAM, 0, -1);
3120         for (i = 0; i < 3; i++) {
3121                 for (j = 0; j < sizeof(*p); j++)
3122                         ((uint8_t *)p)[j] = chip->read_byte(mtd);
3123                 if (onfi_crc16(ONFI_CRC_BASE, (uint8_t *)p, 254) ==
3124                                 le16_to_cpu(p->crc)) {
3125                         break;
3126                 }
3127         }
3128
3129         if (i == 3) {
3130                 pr_err("Could not find valid ONFI parameter page; aborting\n");
3131                 return 0;
3132         }
3133
3134         /* Check version */
3135         val = le16_to_cpu(p->revision);
3136         if (val & (1 << 5))
3137                 chip->onfi_version = 23;
3138         else if (val & (1 << 4))
3139                 chip->onfi_version = 22;
3140         else if (val & (1 << 3))
3141                 chip->onfi_version = 21;
3142         else if (val & (1 << 2))
3143                 chip->onfi_version = 20;
3144         else if (val & (1 << 1))
3145                 chip->onfi_version = 10;
3146
3147         if (!chip->onfi_version) {
3148                 pr_info("unsupported ONFI version: %d\n", val);
3149                 return 0;
3150         }
3151
3152         sanitize_string(p->manufacturer, sizeof(p->manufacturer));
3153         sanitize_string(p->model, sizeof(p->model));
3154         if (!mtd->name)
3155                 mtd->name = p->model;
3156
3157         mtd->writesize = le32_to_cpu(p->byte_per_page);
3158
3159         /*
3160          * pages_per_block and blocks_per_lun may not be a power-of-2 size
3161          * (don't ask me who thought of this...). MTD assumes that these
3162          * dimensions will be power-of-2, so just truncate the remaining area.
3163          */
3164         mtd->erasesize = 1 << (fls(le32_to_cpu(p->pages_per_block)) - 1);
3165         mtd->erasesize *= mtd->writesize;
3166
3167         mtd->oobsize = le16_to_cpu(p->spare_bytes_per_page);
3168
3169         /* See erasesize comment */
3170         chip->chipsize = 1 << (fls(le32_to_cpu(p->blocks_per_lun)) - 1);
3171         chip->chipsize *= (uint64_t)mtd->erasesize * p->lun_count;
3172         chip->bits_per_cell = p->bits_per_cell;
3173
3174         if (onfi_feature(chip) & ONFI_FEATURE_16_BIT_BUS)
3175                 *busw = NAND_BUSWIDTH_16;
3176         else
3177                 *busw = 0;
3178
3179         if (p->ecc_bits != 0xff) {
3180                 chip->ecc_strength_ds = p->ecc_bits;
3181                 chip->ecc_step_ds = 512;
3182         } else if (chip->onfi_version >= 21 &&
3183                 (onfi_feature(chip) & ONFI_FEATURE_EXT_PARAM_PAGE)) {
3184
3185                 /*
3186                  * The nand_flash_detect_ext_param_page() uses the
3187                  * Change Read Column command which maybe not supported
3188                  * by the chip->cmdfunc. So try to update the chip->cmdfunc
3189                  * now. We do not replace user supplied command function.
3190                  */
3191                 if (mtd->writesize > 512 && chip->cmdfunc == nand_command)
3192                         chip->cmdfunc = nand_command_lp;
3193
3194                 /* The Extended Parameter Page is supported since ONFI 2.1. */
3195                 if (nand_flash_detect_ext_param_page(mtd, chip, p))
3196                         pr_warn("Failed to detect ONFI extended param page\n");
3197         } else {
3198                 pr_warn("Could not retrieve ONFI ECC requirements\n");
3199         }
3200
3201         if (p->jedec_id == NAND_MFR_MICRON)
3202                 nand_onfi_detect_micron(chip, p);
3203
3204         return 1;
3205 }
3206 #else
3207 static int nand_flash_detect_onfi(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
3208                                         int *busw)
3209 {
3210         return 0;
3211 }
3212 #endif
3213
3214 /*
3215  * Check if the NAND chip is JEDEC compliant, returns 1 if it is, 0 otherwise.
3216  */
3217 static int nand_flash_detect_jedec(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
3218                                         int *busw)
3219 {
3220         struct nand_jedec_params *p = &chip->jedec_params;
3221         struct jedec_ecc_info *ecc;
3222         int val;
3223         int i, j;
3224
3225         /* Try JEDEC for unknown chip or LP */
3226         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x40, -1);
3227         if (chip->read_byte(mtd) != 'J' || chip->read_byte(mtd) != 'E' ||
3228                 chip->read_byte(mtd) != 'D' || chip->read_byte(mtd) != 'E' ||
3229                 chip->read_byte(mtd) != 'C')
3230                 return 0;
3231
3232         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PARAM, 0x40, -1);
3233         for (i = 0; i < 3; i++) {
3234                 for (j = 0; j < sizeof(*p); j++)
3235                         ((uint8_t *)p)[j] = chip->read_byte(mtd);
3236
3237                 if (onfi_crc16(ONFI_CRC_BASE, (uint8_t *)p, 510) ==
3238                                 le16_to_cpu(p->crc))
3239                         break;
3240         }
3241
3242         if (i == 3) {
3243                 pr_err("Could not find valid JEDEC parameter page; aborting\n");
3244                 return 0;
3245         }
3246
3247         /* Check version */
3248         val = le16_to_cpu(p->revision);
3249         if (val & (1 << 2))
3250                 chip->jedec_version = 10;
3251         else if (val & (1 << 1))
3252                 chip->jedec_version = 1; /* vendor specific version */
3253
3254         if (!chip->jedec_version) {
3255                 pr_info("unsupported JEDEC version: %d\n", val);
3256                 return 0;
3257         }
3258
3259         sanitize_string(p->manufacturer, sizeof(p->manufacturer));
3260         sanitize_string(p->model, sizeof(p->model));
3261         if (!mtd->name)
3262                 mtd->name = p->model;
3263
3264         mtd->writesize = le32_to_cpu(p->byte_per_page);
3265
3266         /* Please reference to the comment for nand_flash_detect_onfi. */
3267         mtd->erasesize = 1 << (fls(le32_to_cpu(p->pages_per_block)) - 1);
3268         mtd->erasesize *= mtd->writesize;
3269
3270         mtd->oobsize = le16_to_cpu(p->spare_bytes_per_page);
3271
3272         /* Please reference to the comment for nand_flash_detect_onfi. */
3273         chip->chipsize = 1 << (fls(le32_to_cpu(p->blocks_per_lun)) - 1);
3274         chip->chipsize *= (uint64_t)mtd->erasesize * p->lun_count;
3275         chip->bits_per_cell = p->bits_per_cell;
3276
3277         if (jedec_feature(chip) & JEDEC_FEATURE_16_BIT_BUS)
3278                 *busw = NAND_BUSWIDTH_16;
3279         else
3280                 *busw = 0;
3281
3282         /* ECC info */
3283         ecc = &p->ecc_info[0];
3284
3285         if (ecc->codeword_size >= 9) {
3286                 chip->ecc_strength_ds = ecc->ecc_bits;
3287                 chip->ecc_step_ds = 1 << ecc->codeword_size;
3288         } else {
3289                 pr_warn("Invalid codeword size\n");
3290         }
3291
3292         return 1;
3293 }
3294
3295 /*
3296  * nand_id_has_period - Check if an ID string has a given wraparound period
3297  * @id_data: the ID string
3298  * @arrlen: the length of the @id_data array
3299  * @period: the period of repitition
3300  *
3301  * Check if an ID string is repeated within a given sequence of bytes at
3302  * specific repetition interval period (e.g., {0x20,0x01,0x7F,0x20} has a
3303  * period of 3). This is a helper function for nand_id_len(). Returns non-zero
3304  * if the repetition has a period of @period; otherwise, returns zero.
3305  */
3306 static int nand_id_has_period(u8 *id_data, int arrlen, int period)
3307 {
3308         int i, j;
3309         for (i = 0; i < period; i++)
3310                 for (j = i + period; j < arrlen; j += period)
3311                         if (id_data[i] != id_data[j])
3312                                 return 0;
3313         return 1;
3314 }
3315
3316 /*
3317  * nand_id_len - Get the length of an ID string returned by CMD_READID
3318  * @id_data: the ID string
3319  * @arrlen: the length of the @id_data array
3320
3321  * Returns the length of the ID string, according to known wraparound/trailing
3322  * zero patterns. If no pattern exists, returns the length of the array.
3323  */
3324 static int nand_id_len(u8 *id_data, int arrlen)
3325 {
3326         int last_nonzero, period;
3327
3328         /* Find last non-zero byte */
3329         for (last_nonzero = arrlen - 1; last_nonzero >= 0; last_nonzero--)
3330                 if (id_data[last_nonzero])
3331                         break;
3332
3333         /* All zeros */
3334         if (last_nonzero < 0)
3335                 return 0;
3336
3337         /* Calculate wraparound period */
3338         for (period = 1; period < arrlen; period++)
3339                 if (nand_id_has_period(id_data, arrlen, period))
3340                         break;
3341
3342         /* There's a repeated pattern */
3343         if (period < arrlen)
3344                 return period;
3345
3346         /* There are trailing zeros */
3347         if (last_nonzero < arrlen - 1)
3348                 return last_nonzero + 1;
3349
3350         /* No pattern detected */
3351         return arrlen;
3352 }
3353
3354 /* Extract the bits of per cell from the 3rd byte of the extended ID */
3355 static int nand_get_bits_per_cell(u8 cellinfo)
3356 {
3357         int bits;
3358
3359         bits = cellinfo & NAND_CI_CELLTYPE_MSK;
3360         bits >>= NAND_CI_CELLTYPE_SHIFT;
3361         return bits + 1;
3362 }
3363
3364 /*
3365  * Many new NAND share similar device ID codes, which represent the size of the
3366  * chip. The rest of the parameters must be decoded according to generic or
3367  * manufacturer-specific "extended ID" decoding patterns.
3368  */
3369 static void nand_decode_ext_id(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
3370                                 u8 id_data[8], int *busw)
3371 {
3372         int extid, id_len;
3373         /* The 3rd id byte holds MLC / multichip data */
3374         chip->bits_per_cell = nand_get_bits_per_cell(id_data[2]);
3375         /* The 4th id byte is the important one */
3376         extid = id_data[3];
3377
3378         id_len = nand_id_len(id_data, 8);
3379
3380         /*
3381          * Field definitions are in the following datasheets:
3382          * Old style (4,5 byte ID): Samsung K9GAG08U0M (p.32)
3383          * New Samsung (6 byte ID): Samsung K9GAG08U0F (p.44)
3384          * Hynix MLC   (6 byte ID): Hynix H27UBG8T2B (p.22)
3385          *
3386          * Check for ID length, non-zero 6th byte, cell type, and Hynix/Samsung
3387          * ID to decide what to do.
3388          */
3389         if (id_len == 6 && id_data[0] == NAND_MFR_SAMSUNG &&
3390                         !nand_is_slc(chip) && id_data[5] != 0x00) {
3391                 /* Calc pagesize */
3392                 mtd->writesize = 2048 << (extid & 0x03);
3393                 extid >>= 2;
3394                 /* Calc oobsize */
3395                 switch (((extid >> 2) & 0x04) | (extid & 0x03)) {
3396                 case 1:
3397                         mtd->oobsize = 128;
3398                         break;
3399                 case 2:
3400                         mtd->oobsize = 218;
3401                         break;
3402                 case 3:
3403                         mtd->oobsize = 400;
3404                         break;
3405                 case 4:
3406                         mtd->oobsize = 436;
3407                         break;
3408                 case 5:
3409                         mtd->oobsize = 512;
3410                         break;
3411                 case 6:
3412                         mtd->oobsize = 640;
3413                         break;
3414                 case 7:
3415                 default: /* Other cases are "reserved" (unknown) */
3416                         mtd->oobsize = 1024;
3417                         break;
3418                 }
3419                 extid >>= 2;
3420                 /* Calc blocksize */
3421                 mtd->erasesize = (128 * 1024) <<
3422                         (((extid >> 1) & 0x04) | (extid & 0x03));
3423                 *busw = 0;
3424         } else if (id_len == 6 && id_data[0] == NAND_MFR_HYNIX &&
3425                         !nand_is_slc(chip)) {
3426                 unsigned int tmp;
3427
3428                 /* Calc pagesize */
3429                 mtd->writesize = 2048 << (extid & 0x03);
3430                 extid >>= 2;
3431                 /* Calc oobsize */
3432                 switch (((extid >> 2) & 0x04) | (extid & 0x03)) {
3433                 case 0:
3434                         mtd->oobsize = 128;
3435                         break;
3436                 case 1:
3437                         mtd->oobsize = 224;
3438                         break;
3439                 case 2:
3440                         mtd->oobsize = 448;
3441                         break;
3442                 case 3:
3443                         mtd->oobsize = 64;
3444                         break;
3445                 case 4:
3446                         mtd->oobsize = 32;
3447                         break;
3448                 case 5:
3449                         mtd->oobsize = 16;
3450                         break;
3451                 default:
3452                         mtd->oobsize = 640;
3453                         break;
3454                 }
3455                 extid >>= 2;
3456                 /* Calc blocksize */
3457                 tmp = ((extid >> 1) & 0x04) | (extid & 0x03);
3458                 if (tmp < 0x03)
3459                         mtd->erasesize = (128 * 1024) << tmp;
3460                 else if (tmp == 0x03)
3461                         mtd->erasesize = 768 * 1024;
3462                 else
3463                         mtd->erasesize = (64 * 1024) << tmp;
3464                 *busw = 0;
3465         } else {
3466                 /* Calc pagesize */
3467                 mtd->writesize = 1024 << (extid & 0x03);
3468                 extid >>= 2;
3469                 /* Calc oobsize */
3470                 mtd->oobsize = (8 << (extid & 0x01)) *
3471                         (mtd->writesize >> 9);
3472                 extid >>= 2;
3473                 /* Calc blocksize. Blocksize is multiples of 64KiB */
3474                 mtd->erasesize = (64 * 1024) << (extid & 0x03);
3475                 extid >>= 2;
3476                 /* Get buswidth information */
3477                 *busw = (extid & 0x01) ? NAND_BUSWIDTH_16 : 0;
3478
3479                 /*
3480                  * Toshiba 24nm raw SLC (i.e., not BENAND) have 32B OOB per
3481                  * 512B page. For Toshiba SLC, we decode the 5th/6th byte as
3482                  * follows:
3483                  * - ID byte 6, bits[2:0]: 100b -> 43nm, 101b -> 32nm,
3484                  *                         110b -> 24nm
3485                  * - ID byte 5, bit[7]:    1 -> BENAND, 0 -> raw SLC
3486                  */
3487                 if (id_len >= 6 && id_data[0] == NAND_MFR_TOSHIBA &&
3488                                 nand_is_slc(chip) &&
3489                                 (id_data[5] & 0x7) == 0x6 /* 24nm */ &&
3490                                 !(id_data[4] & 0x80) /* !BENAND */) {
3491                         mtd->oobsize = 32 * mtd->writesize >> 9;
3492                 }
3493
3494         }
3495 }
3496
3497 /*
3498  * Old devices have chip data hardcoded in the device ID table. nand_decode_id
3499  * decodes a matching ID table entry and assigns the MTD size parameters for
3500  * the chip.
3501  */
3502 static void nand_decode_id(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
3503                                 struct nand_flash_dev *type, u8 id_data[8],
3504                                 int *busw)
3505 {
3506         int maf_id = id_data[0];
3507
3508         mtd->erasesize = type->erasesize;
3509         mtd->writesize = type->pagesize;
3510         mtd->oobsize = mtd->writesize / 32;
3511         *busw = type->options & NAND_BUSWIDTH_16;
3512
3513         /* All legacy ID NAND are small-page, SLC */
3514         chip->bits_per_cell = 1;
3515
3516         /*
3517          * Check for Spansion/AMD ID + repeating 5th, 6th byte since
3518          * some Spansion chips have erasesize that conflicts with size
3519          * listed in nand_ids table.
3520          * Data sheet (5 byte ID): Spansion S30ML-P ORNAND (p.39)
3521          */
3522         if (maf_id == NAND_MFR_AMD && id_data[4] != 0x00 && id_data[5] == 0x00
3523                         && id_data[6] == 0x00 && id_data[7] == 0x00
3524                         && mtd->writesize == 512) {
3525                 mtd->erasesize = 128 * 1024;
3526                 mtd->erasesize <<= ((id_data[3] & 0x03) << 1);
3527         }
3528 }
3529
3530 /*
3531  * Set the bad block marker/indicator (BBM/BBI) patterns according to some
3532  * heuristic patterns using various detected parameters (e.g., manufacturer,
3533  * page size, cell-type information).
3534  */
3535 static void nand_decode_bbm_options(struct mtd_info *mtd,
3536                                     struct nand_chip *chip, u8 id_data[8])
3537 {
3538         int maf_id = id_data[0];
3539
3540         /* Set the bad block position */
3541         if (mtd->writesize > 512 || (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16))
3542                 chip->badblockpos = NAND_LARGE_BADBLOCK_POS;
3543         else
3544                 chip->badblockpos = NAND_SMALL_BADBLOCK_POS;
3545
3546         /*
3547          * Bad block marker is stored in the last page of each block on Samsung
3548          * and Hynix MLC devices; stored in first two pages of each block on
3549          * Micron devices with 2KiB pages and on SLC Samsung, Hynix, Toshiba,
3550          * AMD/Spansion, and Macronix.  All others scan only the first page.
3551          */
3552         if (!nand_is_slc(chip) &&
3553                         (maf_id == NAND_MFR_SAMSUNG ||
3554                          maf_id == NAND_MFR_HYNIX))
3555                 chip->bbt_options |= NAND_BBT_SCANLASTPAGE;
3556         else if ((nand_is_slc(chip) &&
3557                                 (maf_id == NAND_MFR_SAMSUNG ||
3558                                  maf_id == NAND_MFR_HYNIX ||
3559                                  maf_id == NAND_MFR_TOSHIBA ||
3560                                  maf_id == NAND_MFR_AMD ||
3561                                  maf_id == NAND_MFR_MACRONIX)) ||
3562                         (mtd->writesize == 2048 &&
3563                          maf_id == NAND_MFR_MICRON))
3564                 chip->bbt_options |= NAND_BBT_SCAN2NDPAGE;
3565 }
3566
3567 static inline bool is_full_id_nand(struct nand_flash_dev *type)
3568 {
3569         return type->id_len;
3570 }
3571
3572 static bool find_full_id_nand(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
3573                    struct nand_flash_dev *type, u8 *id_data, int *busw)
3574 {
3575         if (!strncmp((char *)type->id, (char *)id_data, type->id_len)) {
3576                 mtd->writesize = type->pagesize;
3577                 mtd->erasesize = type->erasesize;
3578                 mtd->oobsize = type->oobsize;
3579
3580                 chip->bits_per_cell = nand_get_bits_per_cell(id_data[2]);
3581                 chip->chipsize = (uint64_t)type->chipsize << 20;
3582                 chip->options |= type->options;
3583                 chip->ecc_strength_ds = NAND_ECC_STRENGTH(type);
3584                 chip->ecc_step_ds = NAND_ECC_STEP(type);
3585                 chip->onfi_timing_mode_default =
3586                                         type->onfi_timing_mode_default;
3587
3588                 *busw = type->options & NAND_BUSWIDTH_16;
3589
3590                 if (!mtd->name)
3591                         mtd->name = type->name;
3592
3593                 return true;
3594         }
3595         return false;
3596 }
3597
3598 /*
3599  * Get the flash and manufacturer id and lookup if the type is supported.
3600  */
3601 static struct nand_flash_dev *nand_get_flash_type(struct mtd_info *mtd,
3602                                                   struct nand_chip *chip,
3603                                                   int *maf_id, int *dev_id,
3604                                                   struct nand_flash_dev *type)
3605 {
3606         int busw;
3607         int i, maf_idx;
3608         u8 id_data[8];
3609
3610         /* Select the device */
3611         chip->select_chip(mtd, 0);
3612
3613         /*
3614          * Reset the chip, required by some chips (e.g. Micron MT29FxGxxxxx)
3615          * after power-up.
3616          */
3617         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RESET, -1, -1);
3618
3619         /* Send the command for reading device ID */
3620         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1);
3621
3622         /* Read manufacturer and device IDs */
3623         *maf_id = chip->read_byte(mtd);
3624         *dev_id = chip->read_byte(mtd);
3625
3626         /*
3627          * Try again to make sure, as some systems the bus-hold or other
3628          * interface concerns can cause random data which looks like a
3629          * possibly credible NAND flash to appear. If the two results do
3630          * not match, ignore the device completely.
3631          */
3632
3633         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1);
3634
3635         /* Read entire ID string */
3636         for (i = 0; i < 8; i++)
3637                 id_data[i] = chip->read_byte(mtd);
3638
3639         if (id_data[0] != *maf_id || id_data[1] != *dev_id) {
3640                 pr_info("second ID read did not match %02x,%02x against %02x,%02x\n",
3641                         *maf_id, *dev_id, id_data[0], id_data[1]);
3642                 return ERR_PTR(-ENODEV);
3643         }
3644
3645         if (!type)
3646                 type = nand_flash_ids;
3647
3648         for (; type->name != NULL; type++) {
3649                 if (is_full_id_nand(type)) {
3650                         if (find_full_id_nand(mtd, chip, type, id_data, &busw))
3651                                 goto ident_done;
3652                 } else if (*dev_id == type->dev_id) {
3653                         break;
3654                 }
3655         }
3656
3657         chip->onfi_version = 0;
3658         if (!type->name || !type->pagesize) {
3659                 /* Check if the chip is ONFI compliant */
3660                 if (nand_flash_detect_onfi(mtd, chip, &busw))
3661                         goto ident_done;
3662
3663                 /* Check if the chip is JEDEC compliant */
3664                 if (nand_flash_detect_jedec(mtd, chip, &busw))
3665                         goto ident_done;
3666         }
3667
3668         if (!type->name)
3669                 return ERR_PTR(-ENODEV);
3670
3671         if (!mtd->name)
3672                 mtd->name = type->name;
3673
3674         chip->chipsize = (uint64_t)type->chipsize << 20;
3675
3676         if (!type->pagesize) {
3677                 /* Decode parameters from extended ID */
3678                 nand_decode_ext_id(mtd, chip, id_data, &busw);
3679         } else {
3680                 nand_decode_id(mtd, chip, type, id_data, &busw);
3681         }
3682         /* Get chip options */
3683         chip->options |= type->options;
3684
3685         /*
3686          * Check if chip is not a Samsung device. Do not clear the
3687          * options for chips which do not have an extended id.
3688          */
3689         if (*maf_id != NAND_MFR_SAMSUNG && !type->pagesize)
3690                 chip->options &= ~NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS;
3691 ident_done:
3692
3693         /* Try to identify manufacturer */
3694         for (maf_idx = 0; nand_manuf_ids[maf_idx].id != 0x0; maf_idx++) {
3695                 if (nand_manuf_ids[maf_idx].id == *maf_id)
3696                         break;
3697         }
3698
3699         if (chip->options & NAND_BUSWIDTH_AUTO) {
3700                 WARN_ON(chip->options & NAND_BUSWIDTH_16);
3701                 chip->options |= busw;
3702                 nand_set_defaults(chip, busw);
3703         } else if (busw != (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16)) {
3704                 /*
3705                  * Check, if buswidth is correct. Hardware drivers should set
3706                  * chip correct!
3707                  */
3708                 pr_info("device found, Manufacturer ID: 0x%02x, Chip ID: 0x%02x\n",
3709                         *maf_id, *dev_id);
3710                 pr_info("%s %s\n", nand_manuf_ids[maf_idx].name, mtd->name);
3711                 pr_warn("bus width %d instead %d bit\n",
3712                            (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16) ? 16 : 8,
3713                            busw ? 16 : 8);
3714                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3715         }
3716
3717         nand_decode_bbm_options(mtd, chip, id_data);
3718
3719         /* Calculate the address shift from the page size */
3720         chip->page_shift = ffs(mtd->writesize) - 1;
3721         /* Convert chipsize to number of pages per chip -1 */
3722         chip->pagemask = (chip->chipsize >> chip->page_shift) - 1;
3723
3724         chip->bbt_erase_shift = chip->phys_erase_shift =
3725                 ffs(mtd->erasesize) - 1;
3726         if (chip->chipsize & 0xffffffff)
3727                 chip->chip_shift = ffs((unsigned)chip->chipsize) - 1;
3728         else {
3729                 chip->chip_shift = ffs((unsigned)(chip->chipsize >> 32));
3730                 chip->chip_shift += 32 - 1;
3731         }
3732
3733         chip->badblockbits = 8;
3734         chip->erase = single_erase;
3735
3736         /* Do not replace user supplied command function! */
3737         if (mtd->writesize > 512 && chip->cmdfunc == nand_command)
3738                 chip->cmdfunc = nand_command_lp;
3739
3740         pr_info("device found, Manufacturer ID: 0x%02x, Chip ID: 0x%02x\n",
3741                 *maf_id, *dev_id);
3742
3743 #ifdef CONFIG_SYS_NAND_ONFI_DETECTION
3744         if (chip->onfi_version)
3745                 pr_info("%s %s\n", nand_manuf_ids[maf_idx].name,
3746                                 chip->onfi_params.model);
3747         else if (chip->jedec_version)
3748                 pr_info("%s %s\n", nand_manuf_ids[maf_idx].name,
3749                                 chip->jedec_params.model);
3750         else
3751                 pr_info("%s %s\n", nand_manuf_ids[maf_idx].name,
3752                                 type->name);
3753 #else
3754         if (chip->jedec_version)
3755                 pr_info("%s %s\n", nand_manuf_ids[maf_idx].name,
3756                                 chip->jedec_params.model);
3757         else
3758                 pr_info("%s %s\n", nand_manuf_ids[maf_idx].name,
3759                                 type->name);
3760
3761         pr_info("%s %s\n", nand_manuf_ids[maf_idx].name,
3762                 type->name);
3763 #endif
3764
3765         pr_info("%d MiB, %s, erase size: %d KiB, page size: %d, OOB size: %d\n",
3766                 (int)(chip->chipsize >> 20), nand_is_slc(chip) ? "SLC" : "MLC",
3767                 mtd->erasesize >> 10, mtd->writesize, mtd->oobsize);
3768         return type;
3769 }
3770
3771 #if CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL)
3772 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
3773
3774 static int nand_dt_init(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int node)
3775 {
3776         int ret, ecc_mode = -1, ecc_strength, ecc_step;
3777         const void *blob = gd->fdt_blob;
3778         const char *str;
3779
3780         ret = fdtdec_get_int(blob, node, "nand-bus-width", -1);
3781         if (ret == 16)
3782                 chip->options |= NAND_BUSWIDTH_16;
3783
3784         if (fdtdec_get_bool(blob, node, "nand-on-flash-bbt"))
3785                 chip->bbt_options |= NAND_BBT_USE_FLASH;
3786
3787         str = fdt_getprop(blob, node, "nand-ecc-mode", NULL);
3788         if (str) {
3789                 if (!strcmp(str, "none"))
3790                         ecc_mode = NAND_ECC_NONE;
3791                 else if (!strcmp(str, "soft"))
3792                         ecc_mode = NAND_ECC_SOFT;
3793                 else if (!strcmp(str, "hw"))
3794                         ecc_mode = NAND_ECC_HW;
3795                 else if (!strcmp(str, "hw_syndrome"))
3796                         ecc_mode = NAND_ECC_HW_SYNDROME;
3797                 else if (!strcmp(str, "hw_oob_first"))
3798                         ecc_mode = NAND_ECC_HW_OOB_FIRST;
3799                 else if (!strcmp(str, "soft_bch"))
3800                         ecc_mode = NAND_ECC_SOFT_BCH;
3801         }
3802
3803
3804         ecc_strength = fdtdec_get_int(blob, node, "nand-ecc-strength", -1);
3805         ecc_step = fdtdec_get_int(blob, node, "nand-ecc-step-size", -1);
3806
3807         if ((ecc_step >= 0 && !(ecc_strength >= 0)) ||
3808             (!(ecc_step >= 0) && ecc_strength >= 0)) {
3809                 pr_err("must set both strength and step size in DT\n");
3810                 return -EINVAL;
3811         }
3812
3813         if (ecc_mode >= 0)
3814                 chip->ecc.mode = ecc_mode;
3815
3816         if (ecc_strength >= 0)
3817                 chip->ecc.strength = ecc_strength;
3818
3819         if (ecc_step > 0)
3820                 chip->ecc.size = ecc_step;
3821
3822         return 0;
3823 }
3824 #else
3825 static int nand_dt_init(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int node)
3826 {
3827         return 0;
3828 }
3829 #endif /* CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL) */
3830
3831 /**
3832  * nand_scan_ident - [NAND Interface] Scan for the NAND device
3833  * @mtd: MTD device structure
3834  * @maxchips: number of chips to scan for
3835  * @table: alternative NAND ID table
3836  *
3837  * This is the first phase of the normal nand_scan() function. It reads the
3838  * flash ID and sets up MTD fields accordingly.
3839  *
3840  */
3841 int nand_scan_ident(struct mtd_info *mtd, int maxchips,
3842                     struct nand_flash_dev *table)
3843 {
3844         int i, nand_maf_id, nand_dev_id;
3845         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
3846         struct nand_flash_dev *type;
3847         int ret;
3848
3849         if (chip->flash_node) {
3850                 ret = nand_dt_init(mtd, chip, chip->flash_node);
3851                 if (ret)
3852                         return ret;
3853         }
3854
3855         /* Set the default functions */
3856         nand_set_defaults(chip, chip->options & NAND_BUSWIDTH_16);
3857
3858         /* Read the flash type */
3859         type = nand_get_flash_type(mtd, chip, &nand_maf_id,
3860                                    &nand_dev_id, table);
3861
3862         if (IS_ERR(type)) {
3863                 if (!(chip->options & NAND_SCAN_SILENT_NODEV))
3864                         pr_warn("No NAND device found\n");
3865                 chip->select_chip(mtd, -1);
3866                 return PTR_ERR(type);
3867         }
3868
3869         chip->select_chip(mtd, -1);
3870
3871         /* Check for a chip array */
3872         for (i = 1; i < maxchips; i++) {
3873                 chip->select_chip(mtd, i);
3874                 /* See comment in nand_get_flash_type for reset */
3875                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RESET, -1, -1);
3876                 /* Send the command for reading device ID */
3877                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1);
3878                 /* Read manufacturer and device IDs */
3879                 if (nand_maf_id != chip->read_byte(mtd) ||
3880                     nand_dev_id != chip->read_byte(mtd)) {
3881                         chip->select_chip(mtd, -1);
3882                         break;
3883                 }
3884                 chip->select_chip(mtd, -1);
3885         }
3886
3887 #ifdef DEBUG
3888         if (i > 1)
3889                 pr_info("%d chips detected\n", i);
3890 #endif
3891
3892         /* Store the number of chips and calc total size for mtd */
3893         chip->numchips = i;
3894         mtd->size = i * chip->chipsize;
3895
3896         return 0;
3897 }
3898 EXPORT_SYMBOL(nand_scan_ident);
3899
3900 /*
3901  * Check if the chip configuration meet the datasheet requirements.
3902
3903  * If our configuration corrects A bits per B bytes and the minimum
3904  * required correction level is X bits per Y bytes, then we must ensure
3905  * both of the following are true:
3906  *
3907  * (1) A / B >= X / Y
3908  * (2) A >= X
3909  *
3910  * Requirement (1) ensures we can correct for the required bitflip density.
3911  * Requirement (2) ensures we can correct even when all bitflips are clumped
3912  * in the same sector.
3913  */
3914 static bool nand_ecc_strength_good(struct mtd_info *mtd)
3915 {
3916         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
3917         struct nand_ecc_ctrl *ecc = &chip->ecc;
3918         int corr, ds_corr;
3919
3920         if (ecc->size == 0 || chip->ecc_step_ds == 0)
3921                 /* Not enough information */
3922                 return true;
3923
3924         /*
3925          * We get the number of corrected bits per page to compare
3926          * the correction density.
3927          */
3928         corr = (mtd->writesize * ecc->strength) / ecc->size;
3929         ds_corr = (mtd->writesize * chip->ecc_strength_ds) / chip->ecc_step_ds;
3930
3931         return corr >= ds_corr && ecc->strength >= chip->ecc_strength_ds;
3932 }
3933
3934 /**
3935  * nand_scan_tail - [NAND Interface] Scan for the NAND device
3936  * @mtd: MTD device structure
3937  *
3938  * This is the second phase of the normal nand_scan() function. It fills out
3939  * all the uninitialized function pointers with the defaults and scans for a
3940  * bad block table if appropriate.
3941  */
3942 int nand_scan_tail(struct mtd_info *mtd)
3943 {
3944         int i;
3945         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
3946         struct nand_ecc_ctrl *ecc = &chip->ecc;
3947         struct nand_buffers *nbuf;
3948
3949         /* New bad blocks should be marked in OOB, flash-based BBT, or both */
3950         BUG_ON((chip->bbt_options & NAND_BBT_NO_OOB_BBM) &&
3951                         !(chip->bbt_options & NAND_BBT_USE_FLASH));
3952
3953         if (!(chip->options & NAND_OWN_BUFFERS)) {
3954                 nbuf = kzalloc(sizeof(struct nand_buffers), GFP_KERNEL);
3955                 chip->buffers = nbuf;
3956         } else {
3957                 if (!chip->buffers)
3958                         return -ENOMEM;
3959         }
3960
3961         /* Set the internal oob buffer location, just after the page data */
3962         chip->oob_poi = chip->buffers->databuf + mtd->writesize;
3963
3964         /*
3965          * If no default placement scheme is given, select an appropriate one.
3966          */
3967         if (!ecc->layout && (ecc->mode != NAND_ECC_SOFT_BCH)) {
3968                 switch (mtd->oobsize) {
3969                 case 8:
3970                         ecc->layout = &nand_oob_8;
3971                         break;
3972                 case 16:
3973                         ecc->layout = &nand_oob_16;
3974                         break;
3975                 case 64:
3976                         ecc->layout = &nand_oob_64;
3977                         break;
3978                 case 128:
3979                         ecc->layout = &nand_oob_128;
3980                         break;
3981                 default:
3982                         pr_warn("No oob scheme defined for oobsize %d\n",
3983                                    mtd->oobsize);
3984                         BUG();
3985                 }
3986         }
3987
3988         if (!chip->write_page)
3989                 chip->write_page = nand_write_page;
3990
3991         /*
3992          * Check ECC mode, default to software if 3byte/512byte hardware ECC is
3993          * selected and we have 256 byte pagesize fallback to software ECC
3994          */
3995
3996         switch (ecc->mode) {
3997         case NAND_ECC_HW_OOB_FIRST:
3998                 /* Similar to NAND_ECC_HW, but a separate read_page handle */
3999                 if (!ecc->calculate || !ecc->correct || !ecc->hwctl) {
4000                         pr_warn("No ECC functions supplied; hardware ECC not possible\n");
4001                         BUG();
4002                 }
4003                 if (!ecc->read_page)
4004                         ecc->read_page = nand_read_page_hwecc_oob_first;
4005
4006         case NAND_ECC_HW:
4007                 /* Use standard hwecc read page function? */
4008                 if (!ecc->read_page)
4009                         ecc->read_page = nand_read_page_hwecc;
4010                 if (!ecc->write_page)
4011                         ecc->write_page = nand_write_page_hwecc;
4012                 if (!ecc->read_page_raw)
4013                         ecc->read_page_raw = nand_read_page_raw;
4014                 if (!ecc->write_page_raw)
4015                         ecc->write_page_raw = nand_write_page_raw;
4016                 if (!ecc->read_oob)
4017                         ecc->read_oob = nand_read_oob_std;
4018                 if (!ecc->write_oob)
4019                         ecc->write_oob = nand_write_oob_std;
4020                 if (!ecc->read_subpage)
4021                         ecc->read_subpage = nand_read_subpage;
4022                 if (!ecc->write_subpage && ecc->hwctl && ecc->calculate)
4023                         ecc->write_subpage = nand_write_subpage_hwecc;
4024
4025         case NAND_ECC_HW_SYNDROME:
4026                 if ((!ecc->calculate || !ecc->correct || !ecc->hwctl) &&
4027                     (!ecc->read_page ||
4028                      ecc->read_page == nand_read_page_hwecc ||
4029                      !ecc->write_page ||
4030                      ecc->write_page == nand_write_page_hwecc)) {
4031                         pr_warn("No ECC functions supplied; hardware ECC not possible\n");
4032                         BUG();
4033                 }
4034                 /* Use standard syndrome read/write page function? */
4035                 if (!ecc->read_page)
4036                         ecc->read_page = nand_read_page_syndrome;
4037                 if (!ecc->write_page)
4038                         ecc->write_page = nand_write_page_syndrome;
4039                 if (!ecc->read_page_raw)
4040                         ecc->read_page_raw = nand_read_page_raw_syndrome;
4041                 if (!ecc->write_page_raw)
4042                         ecc->write_page_raw = nand_write_page_raw_syndrome;
4043                 if (!ecc->read_oob)
4044                         ecc->read_oob = nand_read_oob_syndrome;
4045                 if (!ecc->write_oob)
4046                         ecc->write_oob = nand_write_oob_syndrome;
4047
4048                 if (mtd->writesize >= ecc->size) {
4049                         if (!ecc->strength) {
4050                                 pr_warn("Driver must set ecc.strength when using hardware ECC\n");
4051                                 BUG();
4052                         }
4053                         break;
4054                 }
4055                 pr_warn("%d byte HW ECC not possible on %d byte page size, fallback to SW ECC\n",
4056                         ecc->size, mtd->writesize);
4057                 ecc->mode = NAND_ECC_SOFT;
4058
4059         case NAND_ECC_SOFT:
4060                 ecc->calculate = nand_calculate_ecc;
4061                 ecc->correct = nand_correct_data;
4062                 ecc->read_page = nand_read_page_swecc;
4063                 ecc->read_subpage = nand_read_subpage;
4064                 ecc->write_page = nand_write_page_swecc;
4065                 ecc->read_page_raw = nand_read_page_raw;
4066                 ecc->write_page_raw = nand_write_page_raw;
4067                 ecc->read_oob = nand_read_oob_std;
4068                 ecc->write_oob = nand_write_oob_std;
4069                 if (!ecc->size)
4070                         ecc->size = 256;
4071                 ecc->bytes = 3;
4072                 ecc->strength = 1;
4073                 break;
4074
4075         case NAND_ECC_SOFT_BCH:
4076                 if (!mtd_nand_has_bch()) {
4077                         pr_warn("CONFIG_MTD_NAND_ECC_BCH not enabled\n");
4078                         BUG();
4079                 }
4080                 ecc->calculate = nand_bch_calculate_ecc;
4081                 ecc->correct = nand_bch_correct_data;
4082                 ecc->read_page = nand_read_page_swecc;
4083                 ecc->read_subpage = nand_read_subpage;
4084                 ecc->write_page = nand_write_page_swecc;
4085                 ecc->read_page_raw = nand_read_page_raw;
4086                 ecc->write_page_raw = nand_write_page_raw;
4087                 ecc->read_oob = nand_read_oob_std;
4088                 ecc->write_oob = nand_write_oob_std;
4089                 /*
4090                  * Board driver should supply ecc.size and ecc.strength values
4091                  * to select how many bits are correctable. Otherwise, default
4092                  * to 4 bits for large page devices.
4093                  */
4094                 if (!ecc->size && (mtd->oobsize >= 64)) {
4095                         ecc->size = 512;
4096                         ecc->strength = 4;
4097                 }
4098
4099                 /* See nand_bch_init() for details. */
4100                 ecc->bytes = 0;
4101                 ecc->priv = nand_bch_init(mtd);
4102                 if (!ecc->priv) {
4103                         pr_warn("BCH ECC initialization failed!\n");
4104                         BUG();
4105                 }
4106                 break;
4107
4108         case NAND_ECC_NONE:
4109                 pr_warn("NAND_ECC_NONE selected by board driver. This is not recommended!\n");
4110                 ecc->read_page = nand_read_page_raw;
4111                 ecc->write_page = nand_write_page_raw;
4112                 ecc->read_oob = nand_read_oob_std;
4113                 ecc->read_page_raw = nand_read_page_raw;
4114                 ecc->write_page_raw = nand_write_page_raw;
4115                 ecc->write_oob = nand_write_oob_std;
4116                 ecc->size = mtd->writesize;
4117                 ecc->bytes = 0;
4118                 ecc->strength = 0;
4119                 break;
4120
4121         default:
4122                 pr_warn("Invalid NAND_ECC_MODE %d\n", ecc->mode);
4123                 BUG();
4124         }
4125
4126         /* For many systems, the standard OOB write also works for raw */
4127         if (!ecc->read_oob_raw)
4128                 ecc->read_oob_raw = ecc->read_oob;
4129         if (!ecc->write_oob_raw)
4130                 ecc->write_oob_raw = ecc->write_oob;
4131
4132         /*
4133          * The number of bytes available for a client to place data into
4134          * the out of band area.
4135          */
4136         mtd->oobavail = 0;
4137         if (ecc->layout) {
4138                 for (i = 0; ecc->layout->oobfree[i].length; i++)
4139                         mtd->oobavail += ecc->layout->oobfree[i].length;
4140         }
4141
4142         /* ECC sanity check: warn if it's too weak */
4143         if (!nand_ecc_strength_good(mtd))
4144                 pr_warn("WARNING: %s: the ECC used on your system is too weak compared to the one required by the NAND chip\n",
4145                         mtd->name);
4146
4147         /*
4148          * Set the number of read / write steps for one page depending on ECC
4149          * mode.
4150          */
4151         ecc->steps = mtd->writesize / ecc->size;
4152         if (ecc->steps * ecc->size != mtd->writesize) {
4153                 pr_warn("Invalid ECC parameters\n");
4154                 BUG();
4155         }
4156         ecc->total = ecc->steps * ecc->bytes;
4157
4158         /* Allow subpage writes up to ecc.steps. Not possible for MLC flash */
4159         if (!(chip->options & NAND_NO_SUBPAGE_WRITE) && nand_is_slc(chip)) {
4160                 switch (ecc->steps) {
4161                 case 2:
4162                         mtd->subpage_sft = 1;
4163                         break;
4164                 case 4:
4165                 case 8:
4166                 case 16:
4167                         mtd->subpage_sft = 2;
4168                         break;
4169                 }
4170         }
4171         chip->subpagesize = mtd->writesize >> mtd->subpage_sft;
4172
4173         /* Initialize state */
4174         chip->state = FL_READY;
4175
4176         /* Invalidate the pagebuffer reference */
4177         chip->pagebuf = -1;
4178
4179         /* Large page NAND with SOFT_ECC should support subpage reads */
4180         switch (ecc->mode) {
4181         case NAND_ECC_SOFT:
4182         case NAND_ECC_SOFT_BCH:
4183                 if (chip->page_shift > 9)
4184                         chip->options |= NAND_SUBPAGE_READ;
4185                 break;
4186
4187         default:
4188                 break;
4189         }
4190
4191         /* Fill in remaining MTD driver data */
4192         mtd->type = nand_is_slc(chip) ? MTD_NANDFLASH : MTD_MLCNANDFLASH;
4193         mtd->flags = (chip->options & NAND_ROM) ? MTD_CAP_ROM :
4194                                                 MTD_CAP_NANDFLASH;
4195         mtd->_erase = nand_erase;
4196         mtd->_read = nand_read;
4197         mtd->_write = nand_write;
4198         mtd->_panic_write = panic_nand_write;
4199         mtd->_read_oob = nand_read_oob;
4200         mtd->_write_oob = nand_write_oob;
4201         mtd->_sync = nand_sync;
4202         mtd->_lock = NULL;
4203         mtd->_unlock = NULL;
4204         mtd->_block_isreserved = nand_block_isreserved;
4205         mtd->_block_isbad = nand_block_isbad;
4206         mtd->_block_markbad = nand_block_markbad;
4207         mtd->writebufsize = mtd->writesize;
4208
4209         /* propagate ecc info to mtd_info */
4210         mtd->ecclayout = ecc->layout;
4211         mtd->ecc_strength = ecc->strength;
4212         mtd->ecc_step_size = ecc->size;
4213         /*
4214          * Initialize bitflip_threshold to its default prior scan_bbt() call.
4215          * scan_bbt() might invoke mtd_read(), thus bitflip_threshold must be
4216          * properly set.
4217          */
4218         if (!mtd->bitflip_threshold)
4219                 mtd->bitflip_threshold = DIV_ROUND_UP(mtd->ecc_strength * 3, 4);
4220
4221         return 0;
4222 }
4223 EXPORT_SYMBOL(nand_scan_tail);
4224
4225 /**
4226  * nand_scan - [NAND Interface] Scan for the NAND device
4227  * @mtd: MTD device structure
4228  * @maxchips: number of chips to scan for
4229  *
4230  * This fills out all the uninitialized function pointers with the defaults.
4231  * The flash ID is read and the mtd/chip structures are filled with the
4232  * appropriate values.
4233  */
4234 int nand_scan(struct mtd_info *mtd, int maxchips)
4235 {
4236         int ret;
4237
4238         ret = nand_scan_ident(mtd, maxchips, NULL);
4239         if (!ret)
4240                 ret = nand_scan_tail(mtd);
4241         return ret;
4242 }
4243 EXPORT_SYMBOL(nand_scan);
4244
4245 MODULE_LICENSE("GPL");
4246 MODULE_AUTHOR("Steven J. Hill <sjhill@realitydiluted.com>");
4247 MODULE_AUTHOR("Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>");
4248 MODULE_DESCRIPTION("Generic NAND flash driver code");