mtd: rawnand: Use the ECC framework OOB layouts
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / mtd / rawnand.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  *  Copyright © 2000-2010 David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
4  *                        Steven J. Hill <sjhill@realitydiluted.com>
5  *                        Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
6  *
7  * Info:
8  *      Contains standard defines and IDs for NAND flash devices
9  *
10  * Changelog:
11  *      See git changelog.
12  */
13 #ifndef __LINUX_MTD_RAWNAND_H
14 #define __LINUX_MTD_RAWNAND_H
15
16 #include <linux/mtd/mtd.h>
17 #include <linux/mtd/nand.h>
18 #include <linux/mtd/flashchip.h>
19 #include <linux/mtd/bbm.h>
20 #include <linux/mtd/jedec.h>
21 #include <linux/mtd/nand.h>
22 #include <linux/mtd/onfi.h>
23 #include <linux/mutex.h>
24 #include <linux/of.h>
25 #include <linux/types.h>
26
27 struct nand_chip;
28
29 /* The maximum number of NAND chips in an array */
30 #define NAND_MAX_CHIPS          8
31
32 /*
33  * Constants for hardware specific CLE/ALE/NCE function
34  *
35  * These are bits which can be or'ed to set/clear multiple
36  * bits in one go.
37  */
38 /* Select the chip by setting nCE to low */
39 #define NAND_NCE                0x01
40 /* Select the command latch by setting CLE to high */
41 #define NAND_CLE                0x02
42 /* Select the address latch by setting ALE to high */
43 #define NAND_ALE                0x04
44
45 #define NAND_CTRL_CLE           (NAND_NCE | NAND_CLE)
46 #define NAND_CTRL_ALE           (NAND_NCE | NAND_ALE)
47 #define NAND_CTRL_CHANGE        0x80
48
49 /*
50  * Standard NAND flash commands
51  */
52 #define NAND_CMD_READ0          0
53 #define NAND_CMD_READ1          1
54 #define NAND_CMD_RNDOUT         5
55 #define NAND_CMD_PAGEPROG       0x10
56 #define NAND_CMD_READOOB        0x50
57 #define NAND_CMD_ERASE1         0x60
58 #define NAND_CMD_STATUS         0x70
59 #define NAND_CMD_SEQIN          0x80
60 #define NAND_CMD_RNDIN          0x85
61 #define NAND_CMD_READID         0x90
62 #define NAND_CMD_ERASE2         0xd0
63 #define NAND_CMD_PARAM          0xec
64 #define NAND_CMD_GET_FEATURES   0xee
65 #define NAND_CMD_SET_FEATURES   0xef
66 #define NAND_CMD_RESET          0xff
67
68 /* Extended commands for large page devices */
69 #define NAND_CMD_READSTART      0x30
70 #define NAND_CMD_RNDOUTSTART    0xE0
71 #define NAND_CMD_CACHEDPROG     0x15
72
73 #define NAND_CMD_NONE           -1
74
75 /* Status bits */
76 #define NAND_STATUS_FAIL        0x01
77 #define NAND_STATUS_FAIL_N1     0x02
78 #define NAND_STATUS_TRUE_READY  0x20
79 #define NAND_STATUS_READY       0x40
80 #define NAND_STATUS_WP          0x80
81
82 #define NAND_DATA_IFACE_CHECK_ONLY      -1
83
84 /*
85  * Constants for ECC_MODES
86  */
87 enum nand_ecc_mode {
88         NAND_ECC_INVALID,
89         NAND_ECC_NONE,
90         NAND_ECC_SOFT,
91         NAND_ECC_HW,
92         NAND_ECC_HW_SYNDROME,
93         NAND_ECC_ON_DIE,
94 };
95
96 /*
97  * Constants for Hardware ECC
98  */
99 /* Reset Hardware ECC for read */
100 #define NAND_ECC_READ           0
101 /* Reset Hardware ECC for write */
102 #define NAND_ECC_WRITE          1
103 /* Enable Hardware ECC before syndrome is read back from flash */
104 #define NAND_ECC_READSYN        2
105
106 /*
107  * Enable generic NAND 'page erased' check. This check is only done when
108  * ecc.correct() returns -EBADMSG.
109  * Set this flag if your implementation does not fix bitflips in erased
110  * pages and you want to rely on the default implementation.
111  */
112 #define NAND_ECC_GENERIC_ERASED_CHECK   BIT(0)
113 #define NAND_ECC_MAXIMIZE               BIT(1)
114
115 /*
116  * Option constants for bizarre disfunctionality and real
117  * features.
118  */
119
120 /* Buswidth is 16 bit */
121 #define NAND_BUSWIDTH_16        BIT(1)
122
123 /*
124  * When using software implementation of Hamming, we can specify which byte
125  * ordering should be used.
126  */
127 #define NAND_ECC_SOFT_HAMMING_SM_ORDER  BIT(2)
128
129 /* Chip has cache program function */
130 #define NAND_CACHEPRG           BIT(3)
131 /* Options valid for Samsung large page devices */
132 #define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS NAND_CACHEPRG
133
134 /*
135  * Chip requires ready check on read (for auto-incremented sequential read).
136  * True only for small page devices; large page devices do not support
137  * autoincrement.
138  */
139 #define NAND_NEED_READRDY       BIT(8)
140
141 /* Chip does not allow subpage writes */
142 #define NAND_NO_SUBPAGE_WRITE   BIT(9)
143
144 /* Device is one of 'new' xD cards that expose fake nand command set */
145 #define NAND_BROKEN_XD          BIT(10)
146
147 /* Device behaves just like nand, but is readonly */
148 #define NAND_ROM                BIT(11)
149
150 /* Device supports subpage reads */
151 #define NAND_SUBPAGE_READ       BIT(12)
152 /* Macros to identify the above */
153 #define NAND_HAS_SUBPAGE_READ(chip) ((chip->options & NAND_SUBPAGE_READ))
154
155 /*
156  * Some MLC NANDs need data scrambling to limit bitflips caused by repeated
157  * patterns.
158  */
159 #define NAND_NEED_SCRAMBLING    BIT(13)
160
161 /* Device needs 3rd row address cycle */
162 #define NAND_ROW_ADDR_3         BIT(14)
163
164 /* Non chip related options */
165 /* This option skips the bbt scan during initialization. */
166 #define NAND_SKIP_BBTSCAN       BIT(16)
167 /* Chip may not exist, so silence any errors in scan */
168 #define NAND_SCAN_SILENT_NODEV  BIT(18)
169
170 /*
171  * Autodetect nand buswidth with readid/onfi.
172  * This suppose the driver will configure the hardware in 8 bits mode
173  * when calling nand_scan_ident, and update its configuration
174  * before calling nand_scan_tail.
175  */
176 #define NAND_BUSWIDTH_AUTO      BIT(19)
177
178 /*
179  * This option could be defined by controller drivers to protect against
180  * kmap'ed, vmalloc'ed highmem buffers being passed from upper layers
181  */
182 #define NAND_USES_DMA           BIT(20)
183
184 /*
185  * In case your controller is implementing ->legacy.cmd_ctrl() and is relying
186  * on the default ->cmdfunc() implementation, you may want to let the core
187  * handle the tCCS delay which is required when a column change (RNDIN or
188  * RNDOUT) is requested.
189  * If your controller already takes care of this delay, you don't need to set
190  * this flag.
191  */
192 #define NAND_WAIT_TCCS          BIT(21)
193
194 /*
195  * Whether the NAND chip is a boot medium. Drivers might use this information
196  * to select ECC algorithms supported by the boot ROM or similar restrictions.
197  */
198 #define NAND_IS_BOOT_MEDIUM     BIT(22)
199
200 /*
201  * Do not try to tweak the timings at runtime. This is needed when the
202  * controller initializes the timings on itself or when it relies on
203  * configuration done by the bootloader.
204  */
205 #define NAND_KEEP_TIMINGS       BIT(23)
206
207 /*
208  * There are different places where the manufacturer stores the factory bad
209  * block markers.
210  *
211  * Position within the block: Each of these pages needs to be checked for a
212  * bad block marking pattern.
213  */
214 #define NAND_BBM_FIRSTPAGE      BIT(24)
215 #define NAND_BBM_SECONDPAGE     BIT(25)
216 #define NAND_BBM_LASTPAGE       BIT(26)
217
218 /*
219  * Some controllers with pipelined ECC engines override the BBM marker with
220  * data or ECC bytes, thus making bad block detection through bad block marker
221  * impossible. Let's flag those chips so the core knows it shouldn't check the
222  * BBM and consider all blocks good.
223  */
224 #define NAND_NO_BBM_QUIRK       BIT(27)
225
226 /* Cell info constants */
227 #define NAND_CI_CHIPNR_MSK      0x03
228 #define NAND_CI_CELLTYPE_MSK    0x0C
229 #define NAND_CI_CELLTYPE_SHIFT  2
230
231 /* Position within the OOB data of the page */
232 #define NAND_BBM_POS_SMALL              5
233 #define NAND_BBM_POS_LARGE              0
234
235 /**
236  * struct nand_parameters - NAND generic parameters from the parameter page
237  * @model: Model name
238  * @supports_set_get_features: The NAND chip supports setting/getting features
239  * @set_feature_list: Bitmap of features that can be set
240  * @get_feature_list: Bitmap of features that can be get
241  * @onfi: ONFI specific parameters
242  */
243 struct nand_parameters {
244         /* Generic parameters */
245         const char *model;
246         bool supports_set_get_features;
247         DECLARE_BITMAP(set_feature_list, ONFI_FEATURE_NUMBER);
248         DECLARE_BITMAP(get_feature_list, ONFI_FEATURE_NUMBER);
249
250         /* ONFI parameters */
251         struct onfi_params *onfi;
252 };
253
254 /* The maximum expected count of bytes in the NAND ID sequence */
255 #define NAND_MAX_ID_LEN 8
256
257 /**
258  * struct nand_id - NAND id structure
259  * @data: buffer containing the id bytes.
260  * @len: ID length.
261  */
262 struct nand_id {
263         u8 data[NAND_MAX_ID_LEN];
264         int len;
265 };
266
267 /**
268  * struct nand_ecc_step_info - ECC step information of ECC engine
269  * @stepsize: data bytes per ECC step
270  * @strengths: array of supported strengths
271  * @nstrengths: number of supported strengths
272  */
273 struct nand_ecc_step_info {
274         int stepsize;
275         const int *strengths;
276         int nstrengths;
277 };
278
279 /**
280  * struct nand_ecc_caps - capability of ECC engine
281  * @stepinfos: array of ECC step information
282  * @nstepinfos: number of ECC step information
283  * @calc_ecc_bytes: driver's hook to calculate ECC bytes per step
284  */
285 struct nand_ecc_caps {
286         const struct nand_ecc_step_info *stepinfos;
287         int nstepinfos;
288         int (*calc_ecc_bytes)(int step_size, int strength);
289 };
290
291 /* a shorthand to generate struct nand_ecc_caps with only one ECC stepsize */
292 #define NAND_ECC_CAPS_SINGLE(__name, __calc, __step, ...)       \
293 static const int __name##_strengths[] = { __VA_ARGS__ };        \
294 static const struct nand_ecc_step_info __name##_stepinfo = {    \
295         .stepsize = __step,                                     \
296         .strengths = __name##_strengths,                        \
297         .nstrengths = ARRAY_SIZE(__name##_strengths),           \
298 };                                                              \
299 static const struct nand_ecc_caps __name = {                    \
300         .stepinfos = &__name##_stepinfo,                        \
301         .nstepinfos = 1,                                        \
302         .calc_ecc_bytes = __calc,                               \
303 }
304
305 /**
306  * struct nand_ecc_ctrl - Control structure for ECC
307  * @engine_type: ECC engine type
308  * @placement:  OOB bytes placement
309  * @algo:       ECC algorithm
310  * @steps:      number of ECC steps per page
311  * @size:       data bytes per ECC step
312  * @bytes:      ECC bytes per step
313  * @strength:   max number of correctible bits per ECC step
314  * @total:      total number of ECC bytes per page
315  * @prepad:     padding information for syndrome based ECC generators
316  * @postpad:    padding information for syndrome based ECC generators
317  * @options:    ECC specific options (see NAND_ECC_XXX flags defined above)
318  * @priv:       pointer to private ECC control data
319  * @calc_buf:   buffer for calculated ECC, size is oobsize.
320  * @code_buf:   buffer for ECC read from flash, size is oobsize.
321  * @hwctl:      function to control hardware ECC generator. Must only
322  *              be provided if an hardware ECC is available
323  * @calculate:  function for ECC calculation or readback from ECC hardware
324  * @correct:    function for ECC correction, matching to ECC generator (sw/hw).
325  *              Should return a positive number representing the number of
326  *              corrected bitflips, -EBADMSG if the number of bitflips exceed
327  *              ECC strength, or any other error code if the error is not
328  *              directly related to correction.
329  *              If -EBADMSG is returned the input buffers should be left
330  *              untouched.
331  * @read_page_raw:      function to read a raw page without ECC. This function
332  *                      should hide the specific layout used by the ECC
333  *                      controller and always return contiguous in-band and
334  *                      out-of-band data even if they're not stored
335  *                      contiguously on the NAND chip (e.g.
336  *                      NAND_ECC_PLACEMENT_INTERLEAVED interleaves in-band and
337  *                      out-of-band data).
338  * @write_page_raw:     function to write a raw page without ECC. This function
339  *                      should hide the specific layout used by the ECC
340  *                      controller and consider the passed data as contiguous
341  *                      in-band and out-of-band data. ECC controller is
342  *                      responsible for doing the appropriate transformations
343  *                      to adapt to its specific layout (e.g.
344  *                      NAND_ECC_PLACEMENT_INTERLEAVED interleaves in-band and
345  *                      out-of-band data).
346  * @read_page:  function to read a page according to the ECC generator
347  *              requirements; returns maximum number of bitflips corrected in
348  *              any single ECC step, -EIO hw error
349  * @read_subpage:       function to read parts of the page covered by ECC;
350  *                      returns same as read_page()
351  * @write_subpage:      function to write parts of the page covered by ECC.
352  * @write_page: function to write a page according to the ECC generator
353  *              requirements.
354  * @write_oob_raw:      function to write chip OOB data without ECC
355  * @read_oob_raw:       function to read chip OOB data without ECC
356  * @read_oob:   function to read chip OOB data
357  * @write_oob:  function to write chip OOB data
358  */
359 struct nand_ecc_ctrl {
360         enum nand_ecc_engine_type engine_type;
361         enum nand_ecc_placement placement;
362         enum nand_ecc_algo algo;
363         int steps;
364         int size;
365         int bytes;
366         int total;
367         int strength;
368         int prepad;
369         int postpad;
370         unsigned int options;
371         void *priv;
372         u8 *calc_buf;
373         u8 *code_buf;
374         void (*hwctl)(struct nand_chip *chip, int mode);
375         int (*calculate)(struct nand_chip *chip, const uint8_t *dat,
376                          uint8_t *ecc_code);
377         int (*correct)(struct nand_chip *chip, uint8_t *dat, uint8_t *read_ecc,
378                        uint8_t *calc_ecc);
379         int (*read_page_raw)(struct nand_chip *chip, uint8_t *buf,
380                              int oob_required, int page);
381         int (*write_page_raw)(struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf,
382                               int oob_required, int page);
383         int (*read_page)(struct nand_chip *chip, uint8_t *buf,
384                          int oob_required, int page);
385         int (*read_subpage)(struct nand_chip *chip, uint32_t offs,
386                             uint32_t len, uint8_t *buf, int page);
387         int (*write_subpage)(struct nand_chip *chip, uint32_t offset,
388                              uint32_t data_len, const uint8_t *data_buf,
389                              int oob_required, int page);
390         int (*write_page)(struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf,
391                           int oob_required, int page);
392         int (*write_oob_raw)(struct nand_chip *chip, int page);
393         int (*read_oob_raw)(struct nand_chip *chip, int page);
394         int (*read_oob)(struct nand_chip *chip, int page);
395         int (*write_oob)(struct nand_chip *chip, int page);
396 };
397
398 /**
399  * struct nand_sdr_timings - SDR NAND chip timings
400  *
401  * This struct defines the timing requirements of a SDR NAND chip.
402  * These information can be found in every NAND datasheets and the timings
403  * meaning are described in the ONFI specifications:
404  * www.onfi.org/~/media/ONFI/specs/onfi_3_1_spec.pdf (chapter 4.15 Timing
405  * Parameters)
406  *
407  * All these timings are expressed in picoseconds.
408  *
409  * @tBERS_max: Block erase time
410  * @tCCS_min: Change column setup time
411  * @tPROG_max: Page program time
412  * @tR_max: Page read time
413  * @tALH_min: ALE hold time
414  * @tADL_min: ALE to data loading time
415  * @tALS_min: ALE setup time
416  * @tAR_min: ALE to RE# delay
417  * @tCEA_max: CE# access time
418  * @tCEH_min: CE# high hold time
419  * @tCH_min:  CE# hold time
420  * @tCHZ_max: CE# high to output hi-Z
421  * @tCLH_min: CLE hold time
422  * @tCLR_min: CLE to RE# delay
423  * @tCLS_min: CLE setup time
424  * @tCOH_min: CE# high to output hold
425  * @tCS_min: CE# setup time
426  * @tDH_min: Data hold time
427  * @tDS_min: Data setup time
428  * @tFEAT_max: Busy time for Set Features and Get Features
429  * @tIR_min: Output hi-Z to RE# low
430  * @tITC_max: Interface and Timing Mode Change time
431  * @tRC_min: RE# cycle time
432  * @tREA_max: RE# access time
433  * @tREH_min: RE# high hold time
434  * @tRHOH_min: RE# high to output hold
435  * @tRHW_min: RE# high to WE# low
436  * @tRHZ_max: RE# high to output hi-Z
437  * @tRLOH_min: RE# low to output hold
438  * @tRP_min: RE# pulse width
439  * @tRR_min: Ready to RE# low (data only)
440  * @tRST_max: Device reset time, measured from the falling edge of R/B# to the
441  *            rising edge of R/B#.
442  * @tWB_max: WE# high to SR[6] low
443  * @tWC_min: WE# cycle time
444  * @tWH_min: WE# high hold time
445  * @tWHR_min: WE# high to RE# low
446  * @tWP_min: WE# pulse width
447  * @tWW_min: WP# transition to WE# low
448  */
449 struct nand_sdr_timings {
450         u64 tBERS_max;
451         u32 tCCS_min;
452         u64 tPROG_max;
453         u64 tR_max;
454         u32 tALH_min;
455         u32 tADL_min;
456         u32 tALS_min;
457         u32 tAR_min;
458         u32 tCEA_max;
459         u32 tCEH_min;
460         u32 tCH_min;
461         u32 tCHZ_max;
462         u32 tCLH_min;
463         u32 tCLR_min;
464         u32 tCLS_min;
465         u32 tCOH_min;
466         u32 tCS_min;
467         u32 tDH_min;
468         u32 tDS_min;
469         u32 tFEAT_max;
470         u32 tIR_min;
471         u32 tITC_max;
472         u32 tRC_min;
473         u32 tREA_max;
474         u32 tREH_min;
475         u32 tRHOH_min;
476         u32 tRHW_min;
477         u32 tRHZ_max;
478         u32 tRLOH_min;
479         u32 tRP_min;
480         u32 tRR_min;
481         u64 tRST_max;
482         u32 tWB_max;
483         u32 tWC_min;
484         u32 tWH_min;
485         u32 tWHR_min;
486         u32 tWP_min;
487         u32 tWW_min;
488 };
489
490 /**
491  * enum nand_interface_type - NAND interface type
492  * @NAND_SDR_IFACE:     Single Data Rate interface
493  */
494 enum nand_interface_type {
495         NAND_SDR_IFACE,
496 };
497
498 /**
499  * struct nand_interface_config - NAND interface timing
500  * @type:        type of the timing
501  * @timings:     The timing information
502  * @timings.mode: Timing mode as defined in the specification
503  * @timings.sdr: Use it when @type is %NAND_SDR_IFACE.
504  */
505 struct nand_interface_config {
506         enum nand_interface_type type;
507         struct nand_timings {
508                 unsigned int mode;
509                 union {
510                         struct nand_sdr_timings sdr;
511                 };
512         } timings;
513 };
514
515 /**
516  * nand_get_sdr_timings - get SDR timing from data interface
517  * @conf:       The data interface
518  */
519 static inline const struct nand_sdr_timings *
520 nand_get_sdr_timings(const struct nand_interface_config *conf)
521 {
522         if (conf->type != NAND_SDR_IFACE)
523                 return ERR_PTR(-EINVAL);
524
525         return &conf->timings.sdr;
526 }
527
528 /**
529  * struct nand_op_cmd_instr - Definition of a command instruction
530  * @opcode: the command to issue in one cycle
531  */
532 struct nand_op_cmd_instr {
533         u8 opcode;
534 };
535
536 /**
537  * struct nand_op_addr_instr - Definition of an address instruction
538  * @naddrs: length of the @addrs array
539  * @addrs: array containing the address cycles to issue
540  */
541 struct nand_op_addr_instr {
542         unsigned int naddrs;
543         const u8 *addrs;
544 };
545
546 /**
547  * struct nand_op_data_instr - Definition of a data instruction
548  * @len: number of data bytes to move
549  * @buf: buffer to fill
550  * @buf.in: buffer to fill when reading from the NAND chip
551  * @buf.out: buffer to read from when writing to the NAND chip
552  * @force_8bit: force 8-bit access
553  *
554  * Please note that "in" and "out" are inverted from the ONFI specification
555  * and are from the controller perspective, so a "in" is a read from the NAND
556  * chip while a "out" is a write to the NAND chip.
557  */
558 struct nand_op_data_instr {
559         unsigned int len;
560         union {
561                 void *in;
562                 const void *out;
563         } buf;
564         bool force_8bit;
565 };
566
567 /**
568  * struct nand_op_waitrdy_instr - Definition of a wait ready instruction
569  * @timeout_ms: maximum delay while waiting for the ready/busy pin in ms
570  */
571 struct nand_op_waitrdy_instr {
572         unsigned int timeout_ms;
573 };
574
575 /**
576  * enum nand_op_instr_type - Definition of all instruction types
577  * @NAND_OP_CMD_INSTR: command instruction
578  * @NAND_OP_ADDR_INSTR: address instruction
579  * @NAND_OP_DATA_IN_INSTR: data in instruction
580  * @NAND_OP_DATA_OUT_INSTR: data out instruction
581  * @NAND_OP_WAITRDY_INSTR: wait ready instruction
582  */
583 enum nand_op_instr_type {
584         NAND_OP_CMD_INSTR,
585         NAND_OP_ADDR_INSTR,
586         NAND_OP_DATA_IN_INSTR,
587         NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,
588         NAND_OP_WAITRDY_INSTR,
589 };
590
591 /**
592  * struct nand_op_instr - Instruction object
593  * @type: the instruction type
594  * @ctx:  extra data associated to the instruction. You'll have to use the
595  *        appropriate element depending on @type
596  * @ctx.cmd: use it if @type is %NAND_OP_CMD_INSTR
597  * @ctx.addr: use it if @type is %NAND_OP_ADDR_INSTR
598  * @ctx.data: use it if @type is %NAND_OP_DATA_IN_INSTR
599  *            or %NAND_OP_DATA_OUT_INSTR
600  * @ctx.waitrdy: use it if @type is %NAND_OP_WAITRDY_INSTR
601  * @delay_ns: delay the controller should apply after the instruction has been
602  *            issued on the bus. Most modern controllers have internal timings
603  *            control logic, and in this case, the controller driver can ignore
604  *            this field.
605  */
606 struct nand_op_instr {
607         enum nand_op_instr_type type;
608         union {
609                 struct nand_op_cmd_instr cmd;
610                 struct nand_op_addr_instr addr;
611                 struct nand_op_data_instr data;
612                 struct nand_op_waitrdy_instr waitrdy;
613         } ctx;
614         unsigned int delay_ns;
615 };
616
617 /*
618  * Special handling must be done for the WAITRDY timeout parameter as it usually
619  * is either tPROG (after a prog), tR (before a read), tRST (during a reset) or
620  * tBERS (during an erase) which all of them are u64 values that cannot be
621  * divided by usual kernel macros and must be handled with the special
622  * DIV_ROUND_UP_ULL() macro.
623  *
624  * Cast to type of dividend is needed here to guarantee that the result won't
625  * be an unsigned long long when the dividend is an unsigned long (or smaller),
626  * which is what the compiler does when it sees ternary operator with 2
627  * different return types (picks the largest type to make sure there's no
628  * loss).
629  */
630 #define __DIVIDE(dividend, divisor) ({                                          \
631         (__typeof__(dividend))(sizeof(dividend) <= sizeof(unsigned long) ?      \
632                                DIV_ROUND_UP(dividend, divisor) :                \
633                                DIV_ROUND_UP_ULL(dividend, divisor));            \
634         })
635 #define PSEC_TO_NSEC(x) __DIVIDE(x, 1000)
636 #define PSEC_TO_MSEC(x) __DIVIDE(x, 1000000000)
637
638 #define NAND_OP_CMD(id, ns)                                             \
639         {                                                               \
640                 .type = NAND_OP_CMD_INSTR,                              \
641                 .ctx.cmd.opcode = id,                                   \
642                 .delay_ns = ns,                                         \
643         }
644
645 #define NAND_OP_ADDR(ncycles, cycles, ns)                               \
646         {                                                               \
647                 .type = NAND_OP_ADDR_INSTR,                             \
648                 .ctx.addr = {                                           \
649                         .naddrs = ncycles,                              \
650                         .addrs = cycles,                                \
651                 },                                                      \
652                 .delay_ns = ns,                                         \
653         }
654
655 #define NAND_OP_DATA_IN(l, b, ns)                                       \
656         {                                                               \
657                 .type = NAND_OP_DATA_IN_INSTR,                          \
658                 .ctx.data = {                                           \
659                         .len = l,                                       \
660                         .buf.in = b,                                    \
661                         .force_8bit = false,                            \
662                 },                                                      \
663                 .delay_ns = ns,                                         \
664         }
665
666 #define NAND_OP_DATA_OUT(l, b, ns)                                      \
667         {                                                               \
668                 .type = NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,                         \
669                 .ctx.data = {                                           \
670                         .len = l,                                       \
671                         .buf.out = b,                                   \
672                         .force_8bit = false,                            \
673                 },                                                      \
674                 .delay_ns = ns,                                         \
675         }
676
677 #define NAND_OP_8BIT_DATA_IN(l, b, ns)                                  \
678         {                                                               \
679                 .type = NAND_OP_DATA_IN_INSTR,                          \
680                 .ctx.data = {                                           \
681                         .len = l,                                       \
682                         .buf.in = b,                                    \
683                         .force_8bit = true,                             \
684                 },                                                      \
685                 .delay_ns = ns,                                         \
686         }
687
688 #define NAND_OP_8BIT_DATA_OUT(l, b, ns)                                 \
689         {                                                               \
690                 .type = NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,                         \
691                 .ctx.data = {                                           \
692                         .len = l,                                       \
693                         .buf.out = b,                                   \
694                         .force_8bit = true,                             \
695                 },                                                      \
696                 .delay_ns = ns,                                         \
697         }
698
699 #define NAND_OP_WAIT_RDY(tout_ms, ns)                                   \
700         {                                                               \
701                 .type = NAND_OP_WAITRDY_INSTR,                          \
702                 .ctx.waitrdy.timeout_ms = tout_ms,                      \
703                 .delay_ns = ns,                                         \
704         }
705
706 /**
707  * struct nand_subop - a sub operation
708  * @cs: the CS line to select for this NAND sub-operation
709  * @instrs: array of instructions
710  * @ninstrs: length of the @instrs array
711  * @first_instr_start_off: offset to start from for the first instruction
712  *                         of the sub-operation
713  * @last_instr_end_off: offset to end at (excluded) for the last instruction
714  *                      of the sub-operation
715  *
716  * Both @first_instr_start_off and @last_instr_end_off only apply to data or
717  * address instructions.
718  *
719  * When an operation cannot be handled as is by the NAND controller, it will
720  * be split by the parser into sub-operations which will be passed to the
721  * controller driver.
722  */
723 struct nand_subop {
724         unsigned int cs;
725         const struct nand_op_instr *instrs;
726         unsigned int ninstrs;
727         unsigned int first_instr_start_off;
728         unsigned int last_instr_end_off;
729 };
730
731 unsigned int nand_subop_get_addr_start_off(const struct nand_subop *subop,
732                                            unsigned int op_id);
733 unsigned int nand_subop_get_num_addr_cyc(const struct nand_subop *subop,
734                                          unsigned int op_id);
735 unsigned int nand_subop_get_data_start_off(const struct nand_subop *subop,
736                                            unsigned int op_id);
737 unsigned int nand_subop_get_data_len(const struct nand_subop *subop,
738                                      unsigned int op_id);
739
740 /**
741  * struct nand_op_parser_addr_constraints - Constraints for address instructions
742  * @maxcycles: maximum number of address cycles the controller can issue in a
743  *             single step
744  */
745 struct nand_op_parser_addr_constraints {
746         unsigned int maxcycles;
747 };
748
749 /**
750  * struct nand_op_parser_data_constraints - Constraints for data instructions
751  * @maxlen: maximum data length that the controller can handle in a single step
752  */
753 struct nand_op_parser_data_constraints {
754         unsigned int maxlen;
755 };
756
757 /**
758  * struct nand_op_parser_pattern_elem - One element of a pattern
759  * @type: the instructuction type
760  * @optional: whether this element of the pattern is optional or mandatory
761  * @ctx: address or data constraint
762  * @ctx.addr: address constraint (number of cycles)
763  * @ctx.data: data constraint (data length)
764  */
765 struct nand_op_parser_pattern_elem {
766         enum nand_op_instr_type type;
767         bool optional;
768         union {
769                 struct nand_op_parser_addr_constraints addr;
770                 struct nand_op_parser_data_constraints data;
771         } ctx;
772 };
773
774 #define NAND_OP_PARSER_PAT_CMD_ELEM(_opt)                       \
775         {                                                       \
776                 .type = NAND_OP_CMD_INSTR,                      \
777                 .optional = _opt,                               \
778         }
779
780 #define NAND_OP_PARSER_PAT_ADDR_ELEM(_opt, _maxcycles)          \
781         {                                                       \
782                 .type = NAND_OP_ADDR_INSTR,                     \
783                 .optional = _opt,                               \
784                 .ctx.addr.maxcycles = _maxcycles,               \
785         }
786
787 #define NAND_OP_PARSER_PAT_DATA_IN_ELEM(_opt, _maxlen)          \
788         {                                                       \
789                 .type = NAND_OP_DATA_IN_INSTR,                  \
790                 .optional = _opt,                               \
791                 .ctx.data.maxlen = _maxlen,                     \
792         }
793
794 #define NAND_OP_PARSER_PAT_DATA_OUT_ELEM(_opt, _maxlen)         \
795         {                                                       \
796                 .type = NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,                 \
797                 .optional = _opt,                               \
798                 .ctx.data.maxlen = _maxlen,                     \
799         }
800
801 #define NAND_OP_PARSER_PAT_WAITRDY_ELEM(_opt)                   \
802         {                                                       \
803                 .type = NAND_OP_WAITRDY_INSTR,                  \
804                 .optional = _opt,                               \
805         }
806
807 /**
808  * struct nand_op_parser_pattern - NAND sub-operation pattern descriptor
809  * @elems: array of pattern elements
810  * @nelems: number of pattern elements in @elems array
811  * @exec: the function that will issue a sub-operation
812  *
813  * A pattern is a list of elements, each element reprensenting one instruction
814  * with its constraints. The pattern itself is used by the core to match NAND
815  * chip operation with NAND controller operations.
816  * Once a match between a NAND controller operation pattern and a NAND chip
817  * operation (or a sub-set of a NAND operation) is found, the pattern ->exec()
818  * hook is called so that the controller driver can issue the operation on the
819  * bus.
820  *
821  * Controller drivers should declare as many patterns as they support and pass
822  * this list of patterns (created with the help of the following macro) to
823  * the nand_op_parser_exec_op() helper.
824  */
825 struct nand_op_parser_pattern {
826         const struct nand_op_parser_pattern_elem *elems;
827         unsigned int nelems;
828         int (*exec)(struct nand_chip *chip, const struct nand_subop *subop);
829 };
830
831 #define NAND_OP_PARSER_PATTERN(_exec, ...)                                                      \
832         {                                                                                       \
833                 .exec = _exec,                                                                  \
834                 .elems = (const struct nand_op_parser_pattern_elem[]) { __VA_ARGS__ },          \
835                 .nelems = sizeof((struct nand_op_parser_pattern_elem[]) { __VA_ARGS__ }) /      \
836                           sizeof(struct nand_op_parser_pattern_elem),                           \
837         }
838
839 /**
840  * struct nand_op_parser - NAND controller operation parser descriptor
841  * @patterns: array of supported patterns
842  * @npatterns: length of the @patterns array
843  *
844  * The parser descriptor is just an array of supported patterns which will be
845  * iterated by nand_op_parser_exec_op() everytime it tries to execute an
846  * NAND operation (or tries to determine if a specific operation is supported).
847  *
848  * It is worth mentioning that patterns will be tested in their declaration
849  * order, and the first match will be taken, so it's important to order patterns
850  * appropriately so that simple/inefficient patterns are placed at the end of
851  * the list. Usually, this is where you put single instruction patterns.
852  */
853 struct nand_op_parser {
854         const struct nand_op_parser_pattern *patterns;
855         unsigned int npatterns;
856 };
857
858 #define NAND_OP_PARSER(...)                                                                     \
859         {                                                                                       \
860                 .patterns = (const struct nand_op_parser_pattern[]) { __VA_ARGS__ },            \
861                 .npatterns = sizeof((struct nand_op_parser_pattern[]) { __VA_ARGS__ }) /        \
862                              sizeof(struct nand_op_parser_pattern),                             \
863         }
864
865 /**
866  * struct nand_operation - NAND operation descriptor
867  * @cs: the CS line to select for this NAND operation
868  * @instrs: array of instructions to execute
869  * @ninstrs: length of the @instrs array
870  *
871  * The actual operation structure that will be passed to chip->exec_op().
872  */
873 struct nand_operation {
874         unsigned int cs;
875         const struct nand_op_instr *instrs;
876         unsigned int ninstrs;
877 };
878
879 #define NAND_OPERATION(_cs, _instrs)                            \
880         {                                                       \
881                 .cs = _cs,                                      \
882                 .instrs = _instrs,                              \
883                 .ninstrs = ARRAY_SIZE(_instrs),                 \
884         }
885
886 int nand_op_parser_exec_op(struct nand_chip *chip,
887                            const struct nand_op_parser *parser,
888                            const struct nand_operation *op, bool check_only);
889
890 static inline void nand_op_trace(const char *prefix,
891                                  const struct nand_op_instr *instr)
892 {
893 #if IS_ENABLED(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG) || defined(DEBUG)
894         switch (instr->type) {
895         case NAND_OP_CMD_INSTR:
896                 pr_debug("%sCMD      [0x%02x]\n", prefix,
897                          instr->ctx.cmd.opcode);
898                 break;
899         case NAND_OP_ADDR_INSTR:
900                 pr_debug("%sADDR     [%d cyc: %*ph]\n", prefix,
901                          instr->ctx.addr.naddrs,
902                          instr->ctx.addr.naddrs < 64 ?
903                          instr->ctx.addr.naddrs : 64,
904                          instr->ctx.addr.addrs);
905                 break;
906         case NAND_OP_DATA_IN_INSTR:
907                 pr_debug("%sDATA_IN  [%d B%s]\n", prefix,
908                          instr->ctx.data.len,
909                          instr->ctx.data.force_8bit ?
910                          ", force 8-bit" : "");
911                 break;
912         case NAND_OP_DATA_OUT_INSTR:
913                 pr_debug("%sDATA_OUT [%d B%s]\n", prefix,
914                          instr->ctx.data.len,
915                          instr->ctx.data.force_8bit ?
916                          ", force 8-bit" : "");
917                 break;
918         case NAND_OP_WAITRDY_INSTR:
919                 pr_debug("%sWAITRDY  [max %d ms]\n", prefix,
920                          instr->ctx.waitrdy.timeout_ms);
921                 break;
922         }
923 #endif
924 }
925
926 /**
927  * struct nand_controller_ops - Controller operations
928  *
929  * @attach_chip: this method is called after the NAND detection phase after
930  *               flash ID and MTD fields such as erase size, page size and OOB
931  *               size have been set up. ECC requirements are available if
932  *               provided by the NAND chip or device tree. Typically used to
933  *               choose the appropriate ECC configuration and allocate
934  *               associated resources.
935  *               This hook is optional.
936  * @detach_chip: free all resources allocated/claimed in
937  *               nand_controller_ops->attach_chip().
938  *               This hook is optional.
939  * @exec_op:     controller specific method to execute NAND operations.
940  *               This method replaces chip->legacy.cmdfunc(),
941  *               chip->legacy.{read,write}_{buf,byte,word}(),
942  *               chip->legacy.dev_ready() and chip->legacy.waifunc().
943  * @setup_interface: setup the data interface and timing. If chipnr is set to
944  *                   %NAND_DATA_IFACE_CHECK_ONLY this means the configuration
945  *                   should not be applied but only checked.
946  *                   This hook is optional.
947  */
948 struct nand_controller_ops {
949         int (*attach_chip)(struct nand_chip *chip);
950         void (*detach_chip)(struct nand_chip *chip);
951         int (*exec_op)(struct nand_chip *chip,
952                        const struct nand_operation *op,
953                        bool check_only);
954         int (*setup_interface)(struct nand_chip *chip, int chipnr,
955                                const struct nand_interface_config *conf);
956 };
957
958 /**
959  * struct nand_controller - Structure used to describe a NAND controller
960  *
961  * @lock:               lock used to serialize accesses to the NAND controller
962  * @ops:                NAND controller operations.
963  */
964 struct nand_controller {
965         struct mutex lock;
966         const struct nand_controller_ops *ops;
967 };
968
969 static inline void nand_controller_init(struct nand_controller *nfc)
970 {
971         mutex_init(&nfc->lock);
972 }
973
974 /**
975  * struct nand_legacy - NAND chip legacy fields/hooks
976  * @IO_ADDR_R: address to read the 8 I/O lines of the flash device
977  * @IO_ADDR_W: address to write the 8 I/O lines of the flash device
978  * @select_chip: select/deselect a specific target/die
979  * @read_byte: read one byte from the chip
980  * @write_byte: write a single byte to the chip on the low 8 I/O lines
981  * @write_buf: write data from the buffer to the chip
982  * @read_buf: read data from the chip into the buffer
983  * @cmd_ctrl: hardware specific function for controlling ALE/CLE/nCE. Also used
984  *            to write command and address
985  * @cmdfunc: hardware specific function for writing commands to the chip.
986  * @dev_ready: hardware specific function for accessing device ready/busy line.
987  *             If set to NULL no access to ready/busy is available and the
988  *             ready/busy information is read from the chip status register.
989  * @waitfunc: hardware specific function for wait on ready.
990  * @block_bad: check if a block is bad, using OOB markers
991  * @block_markbad: mark a block bad
992  * @set_features: set the NAND chip features
993  * @get_features: get the NAND chip features
994  * @chip_delay: chip dependent delay for transferring data from array to read
995  *              regs (tR).
996  * @dummy_controller: dummy controller implementation for drivers that can
997  *                    only control a single chip
998  *
999  * If you look at this structure you're already wrong. These fields/hooks are
1000  * all deprecated.
1001  */
1002 struct nand_legacy {
1003         void __iomem *IO_ADDR_R;
1004         void __iomem *IO_ADDR_W;
1005         void (*select_chip)(struct nand_chip *chip, int cs);
1006         u8 (*read_byte)(struct nand_chip *chip);
1007         void (*write_byte)(struct nand_chip *chip, u8 byte);
1008         void (*write_buf)(struct nand_chip *chip, const u8 *buf, int len);
1009         void (*read_buf)(struct nand_chip *chip, u8 *buf, int len);
1010         void (*cmd_ctrl)(struct nand_chip *chip, int dat, unsigned int ctrl);
1011         void (*cmdfunc)(struct nand_chip *chip, unsigned command, int column,
1012                         int page_addr);
1013         int (*dev_ready)(struct nand_chip *chip);
1014         int (*waitfunc)(struct nand_chip *chip);
1015         int (*block_bad)(struct nand_chip *chip, loff_t ofs);
1016         int (*block_markbad)(struct nand_chip *chip, loff_t ofs);
1017         int (*set_features)(struct nand_chip *chip, int feature_addr,
1018                             u8 *subfeature_para);
1019         int (*get_features)(struct nand_chip *chip, int feature_addr,
1020                             u8 *subfeature_para);
1021         int chip_delay;
1022         struct nand_controller dummy_controller;
1023 };
1024
1025 /**
1026  * struct nand_chip_ops - NAND chip operations
1027  * @suspend: Suspend operation
1028  * @resume: Resume operation
1029  * @lock_area: Lock operation
1030  * @unlock_area: Unlock operation
1031  * @setup_read_retry: Set the read-retry mode (mostly needed for MLC NANDs)
1032  * @choose_interface_config: Choose the best interface configuration
1033  */
1034 struct nand_chip_ops {
1035         int (*suspend)(struct nand_chip *chip);
1036         void (*resume)(struct nand_chip *chip);
1037         int (*lock_area)(struct nand_chip *chip, loff_t ofs, uint64_t len);
1038         int (*unlock_area)(struct nand_chip *chip, loff_t ofs, uint64_t len);
1039         int (*setup_read_retry)(struct nand_chip *chip, int retry_mode);
1040         int (*choose_interface_config)(struct nand_chip *chip,
1041                                        struct nand_interface_config *iface);
1042 };
1043
1044 /**
1045  * struct nand_manufacturer - NAND manufacturer structure
1046  * @desc: The manufacturer description
1047  * @priv: Private information for the manufacturer driver
1048  */
1049 struct nand_manufacturer {
1050         const struct nand_manufacturer_desc *desc;
1051         void *priv;
1052 };
1053
1054 /**
1055  * struct nand_chip - NAND Private Flash Chip Data
1056  * @base: Inherit from the generic NAND device
1057  * @id: Holds NAND ID
1058  * @parameters: Holds generic parameters under an easily readable form
1059  * @manufacturer: Manufacturer information
1060  * @ops: NAND chip operations
1061  * @legacy: All legacy fields/hooks. If you develop a new driver, don't even try
1062  *          to use any of these fields/hooks, and if you're modifying an
1063  *          existing driver that is using those fields/hooks, you should
1064  *          consider reworking the driver and avoid using them.
1065  * @options: Various chip options. They can partly be set to inform nand_scan
1066  *           about special functionality. See the defines for further
1067  *           explanation.
1068  * @current_interface_config: The currently used NAND interface configuration
1069  * @best_interface_config: The best NAND interface configuration which fits both
1070  *                         the NAND chip and NAND controller constraints. If
1071  *                         unset, the default reset interface configuration must
1072  *                         be used.
1073  * @bbt_erase_shift: Number of address bits in a bbt entry
1074  * @bbt_options: Bad block table specific options. All options used here must
1075  *               come from bbm.h. By default, these options will be copied to
1076  *               the appropriate nand_bbt_descr's.
1077  * @badblockpos: Bad block marker position in the oob area
1078  * @badblockbits: Minimum number of set bits in a good block's bad block marker
1079  *                position; i.e., BBM = 11110111b is good when badblockbits = 7
1080  * @bbt_td: Bad block table descriptor for flash lookup
1081  * @bbt_md: Bad block table mirror descriptor
1082  * @badblock_pattern: Bad block scan pattern used for initial bad block scan
1083  * @bbt: Bad block table pointer
1084  * @page_shift: Number of address bits in a page (column address bits)
1085  * @phys_erase_shift: Number of address bits in a physical eraseblock
1086  * @chip_shift: Number of address bits in one chip
1087  * @pagemask: Page number mask = number of (pages / chip) - 1
1088  * @subpagesize: Holds the subpagesize
1089  * @data_buf: Buffer for data, size is (page size + oobsize)
1090  * @oob_poi: pointer on the OOB area covered by data_buf
1091  * @pagecache: Structure containing page cache related fields
1092  * @pagecache.bitflips: Number of bitflips of the cached page
1093  * @pagecache.page: Page number currently in the cache. -1 means no page is
1094  *                  currently cached
1095  * @buf_align: Minimum buffer alignment required by a platform
1096  * @lock: Lock protecting the suspended field. Also used to serialize accesses
1097  *        to the NAND device
1098  * @suspended: Set to 1 when the device is suspended, 0 when it's not
1099  * @cur_cs: Currently selected target. -1 means no target selected, otherwise we
1100  *          should always have cur_cs >= 0 && cur_cs < nanddev_ntargets().
1101  *          NAND Controller drivers should not modify this value, but they're
1102  *          allowed to read it.
1103  * @read_retries: The number of read retry modes supported
1104  * @controller: The hardware controller structure which is shared among multiple
1105  *              independent devices
1106  * @ecc: The ECC controller structure
1107  * @priv: Chip private data
1108  */
1109 struct nand_chip {
1110         struct nand_device base;
1111         struct nand_id id;
1112         struct nand_parameters parameters;
1113         struct nand_manufacturer manufacturer;
1114         struct nand_chip_ops ops;
1115         struct nand_legacy legacy;
1116         unsigned int options;
1117
1118         /* Data interface */
1119         const struct nand_interface_config *current_interface_config;
1120         struct nand_interface_config *best_interface_config;
1121
1122         /* Bad block information */
1123         unsigned int bbt_erase_shift;
1124         unsigned int bbt_options;
1125         unsigned int badblockpos;
1126         unsigned int badblockbits;
1127         struct nand_bbt_descr *bbt_td;
1128         struct nand_bbt_descr *bbt_md;
1129         struct nand_bbt_descr *badblock_pattern;
1130         u8 *bbt;
1131
1132         /* Device internal layout */
1133         unsigned int page_shift;
1134         unsigned int phys_erase_shift;
1135         unsigned int chip_shift;
1136         unsigned int pagemask;
1137         unsigned int subpagesize;
1138
1139         /* Buffers */
1140         u8 *data_buf;
1141         u8 *oob_poi;
1142         struct {
1143                 unsigned int bitflips;
1144                 int page;
1145         } pagecache;
1146         unsigned long buf_align;
1147
1148         /* Internals */
1149         struct mutex lock;
1150         unsigned int suspended : 1;
1151         int cur_cs;
1152         int read_retries;
1153
1154         /* Externals */
1155         struct nand_controller *controller;
1156         struct nand_ecc_ctrl ecc;
1157         void *priv;
1158 };
1159
1160 static inline struct nand_chip *mtd_to_nand(struct mtd_info *mtd)
1161 {
1162         return container_of(mtd, struct nand_chip, base.mtd);
1163 }
1164
1165 static inline struct mtd_info *nand_to_mtd(struct nand_chip *chip)
1166 {
1167         return &chip->base.mtd;
1168 }
1169
1170 static inline void *nand_get_controller_data(struct nand_chip *chip)
1171 {
1172         return chip->priv;
1173 }
1174
1175 static inline void nand_set_controller_data(struct nand_chip *chip, void *priv)
1176 {
1177         chip->priv = priv;
1178 }
1179
1180 static inline void nand_set_manufacturer_data(struct nand_chip *chip,
1181                                               void *priv)
1182 {
1183         chip->manufacturer.priv = priv;
1184 }
1185
1186 static inline void *nand_get_manufacturer_data(struct nand_chip *chip)
1187 {
1188         return chip->manufacturer.priv;
1189 }
1190
1191 static inline void nand_set_flash_node(struct nand_chip *chip,
1192                                        struct device_node *np)
1193 {
1194         mtd_set_of_node(nand_to_mtd(chip), np);
1195 }
1196
1197 static inline struct device_node *nand_get_flash_node(struct nand_chip *chip)
1198 {
1199         return mtd_get_of_node(nand_to_mtd(chip));
1200 }
1201
1202 /**
1203  * nand_get_interface_config - Retrieve the current interface configuration
1204  *                             of a NAND chip
1205  * @chip: The NAND chip
1206  */
1207 static inline const struct nand_interface_config *
1208 nand_get_interface_config(struct nand_chip *chip)
1209 {
1210         return chip->current_interface_config;
1211 }
1212
1213 /*
1214  * A helper for defining older NAND chips where the second ID byte fully
1215  * defined the chip, including the geometry (chip size, eraseblock size, page
1216  * size). All these chips have 512 bytes NAND page size.
1217  */
1218 #define LEGACY_ID_NAND(nm, devid, chipsz, erasesz, opts)          \
1219         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .pagesize = 512, \
1220           .chipsize = (chipsz), .erasesize = (erasesz), .options = (opts) }
1221
1222 /*
1223  * A helper for defining newer chips which report their page size and
1224  * eraseblock size via the extended ID bytes.
1225  *
1226  * The real difference between LEGACY_ID_NAND and EXTENDED_ID_NAND is that with
1227  * EXTENDED_ID_NAND, manufacturers overloaded the same device ID so that the
1228  * device ID now only represented a particular total chip size (and voltage,
1229  * buswidth), and the page size, eraseblock size, and OOB size could vary while
1230  * using the same device ID.
1231  */
1232 #define EXTENDED_ID_NAND(nm, devid, chipsz, opts)                      \
1233         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .chipsize = (chipsz), \
1234           .options = (opts) }
1235
1236 #define NAND_ECC_INFO(_strength, _step) \
1237                         { .strength_ds = (_strength), .step_ds = (_step) }
1238 #define NAND_ECC_STRENGTH(type)         ((type)->ecc.strength_ds)
1239 #define NAND_ECC_STEP(type)             ((type)->ecc.step_ds)
1240
1241 /**
1242  * struct nand_flash_dev - NAND Flash Device ID Structure
1243  * @name: a human-readable name of the NAND chip
1244  * @dev_id: the device ID (the second byte of the full chip ID array)
1245  * @mfr_id: manufacturer ID part of the full chip ID array (refers the same
1246  *          memory address as ``id[0]``)
1247  * @dev_id: device ID part of the full chip ID array (refers the same memory
1248  *          address as ``id[1]``)
1249  * @id: full device ID array
1250  * @pagesize: size of the NAND page in bytes; if 0, then the real page size (as
1251  *            well as the eraseblock size) is determined from the extended NAND
1252  *            chip ID array)
1253  * @chipsize: total chip size in MiB
1254  * @erasesize: eraseblock size in bytes (determined from the extended ID if 0)
1255  * @options: stores various chip bit options
1256  * @id_len: The valid length of the @id.
1257  * @oobsize: OOB size
1258  * @ecc: ECC correctability and step information from the datasheet.
1259  * @ecc.strength_ds: The ECC correctability from the datasheet, same as the
1260  *                   @ecc_strength_ds in nand_chip{}.
1261  * @ecc.step_ds: The ECC step required by the @ecc.strength_ds, same as the
1262  *               @ecc_step_ds in nand_chip{}, also from the datasheet.
1263  *               For example, the "4bit ECC for each 512Byte" can be set with
1264  *               NAND_ECC_INFO(4, 512).
1265  */
1266 struct nand_flash_dev {
1267         char *name;
1268         union {
1269                 struct {
1270                         uint8_t mfr_id;
1271                         uint8_t dev_id;
1272                 };
1273                 uint8_t id[NAND_MAX_ID_LEN];
1274         };
1275         unsigned int pagesize;
1276         unsigned int chipsize;
1277         unsigned int erasesize;
1278         unsigned int options;
1279         uint16_t id_len;
1280         uint16_t oobsize;
1281         struct {
1282                 uint16_t strength_ds;
1283                 uint16_t step_ds;
1284         } ecc;
1285 };
1286
1287 int nand_create_bbt(struct nand_chip *chip);
1288
1289 /*
1290  * Check if it is a SLC nand.
1291  * The !nand_is_slc() can be used to check the MLC/TLC nand chips.
1292  * We do not distinguish the MLC and TLC now.
1293  */
1294 static inline bool nand_is_slc(struct nand_chip *chip)
1295 {
1296         WARN(nanddev_bits_per_cell(&chip->base) == 0,
1297              "chip->bits_per_cell is used uninitialized\n");
1298         return nanddev_bits_per_cell(&chip->base) == 1;
1299 }
1300
1301 /**
1302  * Check if the opcode's address should be sent only on the lower 8 bits
1303  * @command: opcode to check
1304  */
1305 static inline int nand_opcode_8bits(unsigned int command)
1306 {
1307         switch (command) {
1308         case NAND_CMD_READID:
1309         case NAND_CMD_PARAM:
1310         case NAND_CMD_GET_FEATURES:
1311         case NAND_CMD_SET_FEATURES:
1312                 return 1;
1313         default:
1314                 break;
1315         }
1316         return 0;
1317 }
1318
1319 int nand_check_erased_ecc_chunk(void *data, int datalen,
1320                                 void *ecc, int ecclen,
1321                                 void *extraoob, int extraooblen,
1322                                 int threshold);
1323
1324 int nand_ecc_choose_conf(struct nand_chip *chip,
1325                          const struct nand_ecc_caps *caps, int oobavail);
1326
1327 /* Default write_oob implementation */
1328 int nand_write_oob_std(struct nand_chip *chip, int page);
1329
1330 /* Default read_oob implementation */
1331 int nand_read_oob_std(struct nand_chip *chip, int page);
1332
1333 /* Stub used by drivers that do not support GET/SET FEATURES operations */
1334 int nand_get_set_features_notsupp(struct nand_chip *chip, int addr,
1335                                   u8 *subfeature_param);
1336
1337 /* read_page_raw implementations */
1338 int nand_read_page_raw(struct nand_chip *chip, uint8_t *buf, int oob_required,
1339                        int page);
1340 int nand_monolithic_read_page_raw(struct nand_chip *chip, uint8_t *buf,
1341                                   int oob_required, int page);
1342
1343 /* write_page_raw implementations */
1344 int nand_write_page_raw(struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf,
1345                         int oob_required, int page);
1346 int nand_monolithic_write_page_raw(struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf,
1347                                    int oob_required, int page);
1348
1349 /* Reset and initialize a NAND device */
1350 int nand_reset(struct nand_chip *chip, int chipnr);
1351
1352 /* NAND operation helpers */
1353 int nand_reset_op(struct nand_chip *chip);
1354 int nand_readid_op(struct nand_chip *chip, u8 addr, void *buf,
1355                    unsigned int len);
1356 int nand_status_op(struct nand_chip *chip, u8 *status);
1357 int nand_erase_op(struct nand_chip *chip, unsigned int eraseblock);
1358 int nand_read_page_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1359                       unsigned int offset_in_page, void *buf, unsigned int len);
1360 int nand_change_read_column_op(struct nand_chip *chip,
1361                                unsigned int offset_in_page, void *buf,
1362                                unsigned int len, bool force_8bit);
1363 int nand_read_oob_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1364                      unsigned int offset_in_page, void *buf, unsigned int len);
1365 int nand_prog_page_begin_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1366                             unsigned int offset_in_page, const void *buf,
1367                             unsigned int len);
1368 int nand_prog_page_end_op(struct nand_chip *chip);
1369 int nand_prog_page_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1370                       unsigned int offset_in_page, const void *buf,
1371                       unsigned int len);
1372 int nand_change_write_column_op(struct nand_chip *chip,
1373                                 unsigned int offset_in_page, const void *buf,
1374                                 unsigned int len, bool force_8bit);
1375 int nand_read_data_op(struct nand_chip *chip, void *buf, unsigned int len,
1376                       bool force_8bit, bool check_only);
1377 int nand_write_data_op(struct nand_chip *chip, const void *buf,
1378                        unsigned int len, bool force_8bit);
1379
1380 /* Scan and identify a NAND device */
1381 int nand_scan_with_ids(struct nand_chip *chip, unsigned int max_chips,
1382                        struct nand_flash_dev *ids);
1383
1384 static inline int nand_scan(struct nand_chip *chip, unsigned int max_chips)
1385 {
1386         return nand_scan_with_ids(chip, max_chips, NULL);
1387 }
1388
1389 /* Internal helper for board drivers which need to override command function */
1390 void nand_wait_ready(struct nand_chip *chip);
1391
1392 /*
1393  * Free resources held by the NAND device, must be called on error after a
1394  * sucessful nand_scan().
1395  */
1396 void nand_cleanup(struct nand_chip *chip);
1397
1398 /*
1399  * External helper for controller drivers that have to implement the WAITRDY
1400  * instruction and have no physical pin to check it.
1401  */
1402 int nand_soft_waitrdy(struct nand_chip *chip, unsigned long timeout_ms);
1403 struct gpio_desc;
1404 int nand_gpio_waitrdy(struct nand_chip *chip, struct gpio_desc *gpiod,
1405                       unsigned long timeout_ms);
1406
1407 /* Select/deselect a NAND target. */
1408 void nand_select_target(struct nand_chip *chip, unsigned int cs);
1409 void nand_deselect_target(struct nand_chip *chip);
1410
1411 /* Bitops */
1412 void nand_extract_bits(u8 *dst, unsigned int dst_off, const u8 *src,
1413                        unsigned int src_off, unsigned int nbits);
1414
1415 /**
1416  * nand_get_data_buf() - Get the internal page buffer
1417  * @chip: NAND chip object
1418  *
1419  * Returns the pre-allocated page buffer after invalidating the cache. This
1420  * function should be used by drivers that do not want to allocate their own
1421  * bounce buffer and still need such a buffer for specific operations (most
1422  * commonly when reading OOB data only).
1423  *
1424  * Be careful to never call this function in the write/write_oob path, because
1425  * the core may have placed the data to be written out in this buffer.
1426  *
1427  * Return: pointer to the page cache buffer
1428  */
1429 static inline void *nand_get_data_buf(struct nand_chip *chip)
1430 {
1431         chip->pagecache.page = -1;
1432
1433         return chip->data_buf;
1434 }
1435
1436 #endif /* __LINUX_MTD_RAWNAND_H */