Merge tag 'timers-urgent-2020-08-14' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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/flashchip.h>
18 #include <linux/mtd/bbm.h>
19 #include <linux/mtd/jedec.h>
20 #include <linux/mtd/nand.h>
21 #include <linux/mtd/onfi.h>
22 #include <linux/mutex.h>
23 #include <linux/of.h>
24 #include <linux/types.h>
25
26 struct nand_chip;
27
28 /* The maximum number of NAND chips in an array */
29 #define NAND_MAX_CHIPS          8
30
31 /*
32  * Constants for hardware specific CLE/ALE/NCE function
33  *
34  * These are bits which can be or'ed to set/clear multiple
35  * bits in one go.
36  */
37 /* Select the chip by setting nCE to low */
38 #define NAND_NCE                0x01
39 /* Select the command latch by setting CLE to high */
40 #define NAND_CLE                0x02
41 /* Select the address latch by setting ALE to high */
42 #define NAND_ALE                0x04
43
44 #define NAND_CTRL_CLE           (NAND_NCE | NAND_CLE)
45 #define NAND_CTRL_ALE           (NAND_NCE | NAND_ALE)
46 #define NAND_CTRL_CHANGE        0x80
47
48 /*
49  * Standard NAND flash commands
50  */
51 #define NAND_CMD_READ0          0
52 #define NAND_CMD_READ1          1
53 #define NAND_CMD_RNDOUT         5
54 #define NAND_CMD_PAGEPROG       0x10
55 #define NAND_CMD_READOOB        0x50
56 #define NAND_CMD_ERASE1         0x60
57 #define NAND_CMD_STATUS         0x70
58 #define NAND_CMD_SEQIN          0x80
59 #define NAND_CMD_RNDIN          0x85
60 #define NAND_CMD_READID         0x90
61 #define NAND_CMD_ERASE2         0xd0
62 #define NAND_CMD_PARAM          0xec
63 #define NAND_CMD_GET_FEATURES   0xee
64 #define NAND_CMD_SET_FEATURES   0xef
65 #define NAND_CMD_RESET          0xff
66
67 /* Extended commands for large page devices */
68 #define NAND_CMD_READSTART      0x30
69 #define NAND_CMD_RNDOUTSTART    0xE0
70 #define NAND_CMD_CACHEDPROG     0x15
71
72 #define NAND_CMD_NONE           -1
73
74 /* Status bits */
75 #define NAND_STATUS_FAIL        0x01
76 #define NAND_STATUS_FAIL_N1     0x02
77 #define NAND_STATUS_TRUE_READY  0x20
78 #define NAND_STATUS_READY       0x40
79 #define NAND_STATUS_WP          0x80
80
81 #define NAND_DATA_IFACE_CHECK_ONLY      -1
82
83 /*
84  * Constants for ECC_MODES
85  */
86 enum nand_ecc_mode {
87         NAND_ECC_INVALID,
88         NAND_ECC_NONE,
89         NAND_ECC_SOFT,
90         NAND_ECC_HW,
91         NAND_ECC_HW_SYNDROME,
92         NAND_ECC_ON_DIE,
93 };
94
95 enum nand_ecc_algo {
96         NAND_ECC_UNKNOWN,
97         NAND_ECC_HAMMING,
98         NAND_ECC_BCH,
99         NAND_ECC_RS,
100 };
101
102 /*
103  * Constants for Hardware ECC
104  */
105 /* Reset Hardware ECC for read */
106 #define NAND_ECC_READ           0
107 /* Reset Hardware ECC for write */
108 #define NAND_ECC_WRITE          1
109 /* Enable Hardware ECC before syndrome is read back from flash */
110 #define NAND_ECC_READSYN        2
111
112 /*
113  * Enable generic NAND 'page erased' check. This check is only done when
114  * ecc.correct() returns -EBADMSG.
115  * Set this flag if your implementation does not fix bitflips in erased
116  * pages and you want to rely on the default implementation.
117  */
118 #define NAND_ECC_GENERIC_ERASED_CHECK   BIT(0)
119 #define NAND_ECC_MAXIMIZE               BIT(1)
120
121 /*
122  * Option constants for bizarre disfunctionality and real
123  * features.
124  */
125
126 /* Buswidth is 16 bit */
127 #define NAND_BUSWIDTH_16        BIT(1)
128
129 /*
130  * When using software implementation of Hamming, we can specify which byte
131  * ordering should be used.
132  */
133 #define NAND_ECC_SOFT_HAMMING_SM_ORDER  BIT(2)
134
135 /* Chip has cache program function */
136 #define NAND_CACHEPRG           BIT(3)
137 /* Options valid for Samsung large page devices */
138 #define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS NAND_CACHEPRG
139
140 /*
141  * Chip requires ready check on read (for auto-incremented sequential read).
142  * True only for small page devices; large page devices do not support
143  * autoincrement.
144  */
145 #define NAND_NEED_READRDY       BIT(8)
146
147 /* Chip does not allow subpage writes */
148 #define NAND_NO_SUBPAGE_WRITE   BIT(9)
149
150 /* Device is one of 'new' xD cards that expose fake nand command set */
151 #define NAND_BROKEN_XD          BIT(10)
152
153 /* Device behaves just like nand, but is readonly */
154 #define NAND_ROM                BIT(11)
155
156 /* Device supports subpage reads */
157 #define NAND_SUBPAGE_READ       BIT(12)
158 /* Macros to identify the above */
159 #define NAND_HAS_SUBPAGE_READ(chip) ((chip->options & NAND_SUBPAGE_READ))
160
161 /*
162  * Some MLC NANDs need data scrambling to limit bitflips caused by repeated
163  * patterns.
164  */
165 #define NAND_NEED_SCRAMBLING    BIT(13)
166
167 /* Device needs 3rd row address cycle */
168 #define NAND_ROW_ADDR_3         BIT(14)
169
170 /* Non chip related options */
171 /* This option skips the bbt scan during initialization. */
172 #define NAND_SKIP_BBTSCAN       BIT(16)
173 /* Chip may not exist, so silence any errors in scan */
174 #define NAND_SCAN_SILENT_NODEV  BIT(18)
175
176 /*
177  * Autodetect nand buswidth with readid/onfi.
178  * This suppose the driver will configure the hardware in 8 bits mode
179  * when calling nand_scan_ident, and update its configuration
180  * before calling nand_scan_tail.
181  */
182 #define NAND_BUSWIDTH_AUTO      BIT(19)
183
184 /*
185  * This option could be defined by controller drivers to protect against
186  * kmap'ed, vmalloc'ed highmem buffers being passed from upper layers
187  */
188 #define NAND_USES_DMA           BIT(20)
189
190 /*
191  * In case your controller is implementing ->legacy.cmd_ctrl() and is relying
192  * on the default ->cmdfunc() implementation, you may want to let the core
193  * handle the tCCS delay which is required when a column change (RNDIN or
194  * RNDOUT) is requested.
195  * If your controller already takes care of this delay, you don't need to set
196  * this flag.
197  */
198 #define NAND_WAIT_TCCS          BIT(21)
199
200 /*
201  * Whether the NAND chip is a boot medium. Drivers might use this information
202  * to select ECC algorithms supported by the boot ROM or similar restrictions.
203  */
204 #define NAND_IS_BOOT_MEDIUM     BIT(22)
205
206 /*
207  * Do not try to tweak the timings at runtime. This is needed when the
208  * controller initializes the timings on itself or when it relies on
209  * configuration done by the bootloader.
210  */
211 #define NAND_KEEP_TIMINGS       BIT(23)
212
213 /*
214  * There are different places where the manufacturer stores the factory bad
215  * block markers.
216  *
217  * Position within the block: Each of these pages needs to be checked for a
218  * bad block marking pattern.
219  */
220 #define NAND_BBM_FIRSTPAGE      BIT(24)
221 #define NAND_BBM_SECONDPAGE     BIT(25)
222 #define NAND_BBM_LASTPAGE       BIT(26)
223
224 /*
225  * Some controllers with pipelined ECC engines override the BBM marker with
226  * data or ECC bytes, thus making bad block detection through bad block marker
227  * impossible. Let's flag those chips so the core knows it shouldn't check the
228  * BBM and consider all blocks good.
229  */
230 #define NAND_NO_BBM_QUIRK       BIT(27)
231
232 /* Cell info constants */
233 #define NAND_CI_CHIPNR_MSK      0x03
234 #define NAND_CI_CELLTYPE_MSK    0x0C
235 #define NAND_CI_CELLTYPE_SHIFT  2
236
237 /* Position within the OOB data of the page */
238 #define NAND_BBM_POS_SMALL              5
239 #define NAND_BBM_POS_LARGE              0
240
241 /**
242  * struct nand_parameters - NAND generic parameters from the parameter page
243  * @model: Model name
244  * @supports_set_get_features: The NAND chip supports setting/getting features
245  * @set_feature_list: Bitmap of features that can be set
246  * @get_feature_list: Bitmap of features that can be get
247  * @onfi: ONFI specific parameters
248  */
249 struct nand_parameters {
250         /* Generic parameters */
251         const char *model;
252         bool supports_set_get_features;
253         DECLARE_BITMAP(set_feature_list, ONFI_FEATURE_NUMBER);
254         DECLARE_BITMAP(get_feature_list, ONFI_FEATURE_NUMBER);
255
256         /* ONFI parameters */
257         struct onfi_params *onfi;
258 };
259
260 /* The maximum expected count of bytes in the NAND ID sequence */
261 #define NAND_MAX_ID_LEN 8
262
263 /**
264  * struct nand_id - NAND id structure
265  * @data: buffer containing the id bytes.
266  * @len: ID length.
267  */
268 struct nand_id {
269         u8 data[NAND_MAX_ID_LEN];
270         int len;
271 };
272
273 /**
274  * struct nand_ecc_step_info - ECC step information of ECC engine
275  * @stepsize: data bytes per ECC step
276  * @strengths: array of supported strengths
277  * @nstrengths: number of supported strengths
278  */
279 struct nand_ecc_step_info {
280         int stepsize;
281         const int *strengths;
282         int nstrengths;
283 };
284
285 /**
286  * struct nand_ecc_caps - capability of ECC engine
287  * @stepinfos: array of ECC step information
288  * @nstepinfos: number of ECC step information
289  * @calc_ecc_bytes: driver's hook to calculate ECC bytes per step
290  */
291 struct nand_ecc_caps {
292         const struct nand_ecc_step_info *stepinfos;
293         int nstepinfos;
294         int (*calc_ecc_bytes)(int step_size, int strength);
295 };
296
297 /* a shorthand to generate struct nand_ecc_caps with only one ECC stepsize */
298 #define NAND_ECC_CAPS_SINGLE(__name, __calc, __step, ...)       \
299 static const int __name##_strengths[] = { __VA_ARGS__ };        \
300 static const struct nand_ecc_step_info __name##_stepinfo = {    \
301         .stepsize = __step,                                     \
302         .strengths = __name##_strengths,                        \
303         .nstrengths = ARRAY_SIZE(__name##_strengths),           \
304 };                                                              \
305 static const struct nand_ecc_caps __name = {                    \
306         .stepinfos = &__name##_stepinfo,                        \
307         .nstepinfos = 1,                                        \
308         .calc_ecc_bytes = __calc,                               \
309 }
310
311 /**
312  * struct nand_ecc_ctrl - Control structure for ECC
313  * @mode:       ECC mode
314  * @algo:       ECC algorithm
315  * @steps:      number of ECC steps per page
316  * @size:       data bytes per ECC step
317  * @bytes:      ECC bytes per step
318  * @strength:   max number of correctible bits per ECC step
319  * @total:      total number of ECC bytes per page
320  * @prepad:     padding information for syndrome based ECC generators
321  * @postpad:    padding information for syndrome based ECC generators
322  * @options:    ECC specific options (see NAND_ECC_XXX flags defined above)
323  * @priv:       pointer to private ECC control data
324  * @calc_buf:   buffer for calculated ECC, size is oobsize.
325  * @code_buf:   buffer for ECC read from flash, size is oobsize.
326  * @hwctl:      function to control hardware ECC generator. Must only
327  *              be provided if an hardware ECC is available
328  * @calculate:  function for ECC calculation or readback from ECC hardware
329  * @correct:    function for ECC correction, matching to ECC generator (sw/hw).
330  *              Should return a positive number representing the number of
331  *              corrected bitflips, -EBADMSG if the number of bitflips exceed
332  *              ECC strength, or any other error code if the error is not
333  *              directly related to correction.
334  *              If -EBADMSG is returned the input buffers should be left
335  *              untouched.
336  * @read_page_raw:      function to read a raw page without ECC. This function
337  *                      should hide the specific layout used by the ECC
338  *                      controller and always return contiguous in-band and
339  *                      out-of-band data even if they're not stored
340  *                      contiguously on the NAND chip (e.g.
341  *                      NAND_ECC_HW_SYNDROME interleaves in-band and
342  *                      out-of-band data).
343  * @write_page_raw:     function to write a raw page without ECC. This function
344  *                      should hide the specific layout used by the ECC
345  *                      controller and consider the passed data as contiguous
346  *                      in-band and out-of-band data. ECC controller is
347  *                      responsible for doing the appropriate transformations
348  *                      to adapt to its specific layout (e.g.
349  *                      NAND_ECC_HW_SYNDROME interleaves in-band and
350  *                      out-of-band data).
351  * @read_page:  function to read a page according to the ECC generator
352  *              requirements; returns maximum number of bitflips corrected in
353  *              any single ECC step, -EIO hw error
354  * @read_subpage:       function to read parts of the page covered by ECC;
355  *                      returns same as read_page()
356  * @write_subpage:      function to write parts of the page covered by ECC.
357  * @write_page: function to write a page according to the ECC generator
358  *              requirements.
359  * @write_oob_raw:      function to write chip OOB data without ECC
360  * @read_oob_raw:       function to read chip OOB data without ECC
361  * @read_oob:   function to read chip OOB data
362  * @write_oob:  function to write chip OOB data
363  */
364 struct nand_ecc_ctrl {
365         enum nand_ecc_mode mode;
366         enum nand_ecc_algo algo;
367         int steps;
368         int size;
369         int bytes;
370         int total;
371         int strength;
372         int prepad;
373         int postpad;
374         unsigned int options;
375         void *priv;
376         u8 *calc_buf;
377         u8 *code_buf;
378         void (*hwctl)(struct nand_chip *chip, int mode);
379         int (*calculate)(struct nand_chip *chip, const uint8_t *dat,
380                          uint8_t *ecc_code);
381         int (*correct)(struct nand_chip *chip, uint8_t *dat, uint8_t *read_ecc,
382                        uint8_t *calc_ecc);
383         int (*read_page_raw)(struct nand_chip *chip, uint8_t *buf,
384                              int oob_required, int page);
385         int (*write_page_raw)(struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf,
386                               int oob_required, int page);
387         int (*read_page)(struct nand_chip *chip, uint8_t *buf,
388                          int oob_required, int page);
389         int (*read_subpage)(struct nand_chip *chip, uint32_t offs,
390                             uint32_t len, uint8_t *buf, int page);
391         int (*write_subpage)(struct nand_chip *chip, uint32_t offset,
392                              uint32_t data_len, const uint8_t *data_buf,
393                              int oob_required, int page);
394         int (*write_page)(struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf,
395                           int oob_required, int page);
396         int (*write_oob_raw)(struct nand_chip *chip, int page);
397         int (*read_oob_raw)(struct nand_chip *chip, int page);
398         int (*read_oob)(struct nand_chip *chip, int page);
399         int (*write_oob)(struct nand_chip *chip, int page);
400 };
401
402 /**
403  * struct nand_sdr_timings - SDR NAND chip timings
404  *
405  * This struct defines the timing requirements of a SDR NAND chip.
406  * These information can be found in every NAND datasheets and the timings
407  * meaning are described in the ONFI specifications:
408  * www.onfi.org/~/media/ONFI/specs/onfi_3_1_spec.pdf (chapter 4.15 Timing
409  * Parameters)
410  *
411  * All these timings are expressed in picoseconds.
412  *
413  * @tBERS_max: Block erase time
414  * @tCCS_min: Change column setup time
415  * @tPROG_max: Page program time
416  * @tR_max: Page read time
417  * @tALH_min: ALE hold time
418  * @tADL_min: ALE to data loading time
419  * @tALS_min: ALE setup time
420  * @tAR_min: ALE to RE# delay
421  * @tCEA_max: CE# access time
422  * @tCEH_min: CE# high hold time
423  * @tCH_min:  CE# hold time
424  * @tCHZ_max: CE# high to output hi-Z
425  * @tCLH_min: CLE hold time
426  * @tCLR_min: CLE to RE# delay
427  * @tCLS_min: CLE setup time
428  * @tCOH_min: CE# high to output hold
429  * @tCS_min: CE# setup time
430  * @tDH_min: Data hold time
431  * @tDS_min: Data setup time
432  * @tFEAT_max: Busy time for Set Features and Get Features
433  * @tIR_min: Output hi-Z to RE# low
434  * @tITC_max: Interface and Timing Mode Change time
435  * @tRC_min: RE# cycle time
436  * @tREA_max: RE# access time
437  * @tREH_min: RE# high hold time
438  * @tRHOH_min: RE# high to output hold
439  * @tRHW_min: RE# high to WE# low
440  * @tRHZ_max: RE# high to output hi-Z
441  * @tRLOH_min: RE# low to output hold
442  * @tRP_min: RE# pulse width
443  * @tRR_min: Ready to RE# low (data only)
444  * @tRST_max: Device reset time, measured from the falling edge of R/B# to the
445  *            rising edge of R/B#.
446  * @tWB_max: WE# high to SR[6] low
447  * @tWC_min: WE# cycle time
448  * @tWH_min: WE# high hold time
449  * @tWHR_min: WE# high to RE# low
450  * @tWP_min: WE# pulse width
451  * @tWW_min: WP# transition to WE# low
452  */
453 struct nand_sdr_timings {
454         u64 tBERS_max;
455         u32 tCCS_min;
456         u64 tPROG_max;
457         u64 tR_max;
458         u32 tALH_min;
459         u32 tADL_min;
460         u32 tALS_min;
461         u32 tAR_min;
462         u32 tCEA_max;
463         u32 tCEH_min;
464         u32 tCH_min;
465         u32 tCHZ_max;
466         u32 tCLH_min;
467         u32 tCLR_min;
468         u32 tCLS_min;
469         u32 tCOH_min;
470         u32 tCS_min;
471         u32 tDH_min;
472         u32 tDS_min;
473         u32 tFEAT_max;
474         u32 tIR_min;
475         u32 tITC_max;
476         u32 tRC_min;
477         u32 tREA_max;
478         u32 tREH_min;
479         u32 tRHOH_min;
480         u32 tRHW_min;
481         u32 tRHZ_max;
482         u32 tRLOH_min;
483         u32 tRP_min;
484         u32 tRR_min;
485         u64 tRST_max;
486         u32 tWB_max;
487         u32 tWC_min;
488         u32 tWH_min;
489         u32 tWHR_min;
490         u32 tWP_min;
491         u32 tWW_min;
492 };
493
494 /**
495  * enum nand_interface_type - NAND interface type
496  * @NAND_SDR_IFACE:     Single Data Rate interface
497  */
498 enum nand_interface_type {
499         NAND_SDR_IFACE,
500 };
501
502 /**
503  * struct nand_interface_config - NAND interface timing
504  * @type:        type of the timing
505  * @timings:     The timing information
506  * @timings.mode: Timing mode as defined in the specification
507  * @timings.sdr: Use it when @type is %NAND_SDR_IFACE.
508  */
509 struct nand_interface_config {
510         enum nand_interface_type type;
511         struct nand_timings {
512                 unsigned int mode;
513                 union {
514                         struct nand_sdr_timings sdr;
515                 };
516         } timings;
517 };
518
519 /**
520  * nand_get_sdr_timings - get SDR timing from data interface
521  * @conf:       The data interface
522  */
523 static inline const struct nand_sdr_timings *
524 nand_get_sdr_timings(const struct nand_interface_config *conf)
525 {
526         if (conf->type != NAND_SDR_IFACE)
527                 return ERR_PTR(-EINVAL);
528
529         return &conf->timings.sdr;
530 }
531
532 /**
533  * struct nand_op_cmd_instr - Definition of a command instruction
534  * @opcode: the command to issue in one cycle
535  */
536 struct nand_op_cmd_instr {
537         u8 opcode;
538 };
539
540 /**
541  * struct nand_op_addr_instr - Definition of an address instruction
542  * @naddrs: length of the @addrs array
543  * @addrs: array containing the address cycles to issue
544  */
545 struct nand_op_addr_instr {
546         unsigned int naddrs;
547         const u8 *addrs;
548 };
549
550 /**
551  * struct nand_op_data_instr - Definition of a data instruction
552  * @len: number of data bytes to move
553  * @buf: buffer to fill
554  * @buf.in: buffer to fill when reading from the NAND chip
555  * @buf.out: buffer to read from when writing to the NAND chip
556  * @force_8bit: force 8-bit access
557  *
558  * Please note that "in" and "out" are inverted from the ONFI specification
559  * and are from the controller perspective, so a "in" is a read from the NAND
560  * chip while a "out" is a write to the NAND chip.
561  */
562 struct nand_op_data_instr {
563         unsigned int len;
564         union {
565                 void *in;
566                 const void *out;
567         } buf;
568         bool force_8bit;
569 };
570
571 /**
572  * struct nand_op_waitrdy_instr - Definition of a wait ready instruction
573  * @timeout_ms: maximum delay while waiting for the ready/busy pin in ms
574  */
575 struct nand_op_waitrdy_instr {
576         unsigned int timeout_ms;
577 };
578
579 /**
580  * enum nand_op_instr_type - Definition of all instruction types
581  * @NAND_OP_CMD_INSTR: command instruction
582  * @NAND_OP_ADDR_INSTR: address instruction
583  * @NAND_OP_DATA_IN_INSTR: data in instruction
584  * @NAND_OP_DATA_OUT_INSTR: data out instruction
585  * @NAND_OP_WAITRDY_INSTR: wait ready instruction
586  */
587 enum nand_op_instr_type {
588         NAND_OP_CMD_INSTR,
589         NAND_OP_ADDR_INSTR,
590         NAND_OP_DATA_IN_INSTR,
591         NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,
592         NAND_OP_WAITRDY_INSTR,
593 };
594
595 /**
596  * struct nand_op_instr - Instruction object
597  * @type: the instruction type
598  * @ctx:  extra data associated to the instruction. You'll have to use the
599  *        appropriate element depending on @type
600  * @ctx.cmd: use it if @type is %NAND_OP_CMD_INSTR
601  * @ctx.addr: use it if @type is %NAND_OP_ADDR_INSTR
602  * @ctx.data: use it if @type is %NAND_OP_DATA_IN_INSTR
603  *            or %NAND_OP_DATA_OUT_INSTR
604  * @ctx.waitrdy: use it if @type is %NAND_OP_WAITRDY_INSTR
605  * @delay_ns: delay the controller should apply after the instruction has been
606  *            issued on the bus. Most modern controllers have internal timings
607  *            control logic, and in this case, the controller driver can ignore
608  *            this field.
609  */
610 struct nand_op_instr {
611         enum nand_op_instr_type type;
612         union {
613                 struct nand_op_cmd_instr cmd;
614                 struct nand_op_addr_instr addr;
615                 struct nand_op_data_instr data;
616                 struct nand_op_waitrdy_instr waitrdy;
617         } ctx;
618         unsigned int delay_ns;
619 };
620
621 /*
622  * Special handling must be done for the WAITRDY timeout parameter as it usually
623  * is either tPROG (after a prog), tR (before a read), tRST (during a reset) or
624  * tBERS (during an erase) which all of them are u64 values that cannot be
625  * divided by usual kernel macros and must be handled with the special
626  * DIV_ROUND_UP_ULL() macro.
627  *
628  * Cast to type of dividend is needed here to guarantee that the result won't
629  * be an unsigned long long when the dividend is an unsigned long (or smaller),
630  * which is what the compiler does when it sees ternary operator with 2
631  * different return types (picks the largest type to make sure there's no
632  * loss).
633  */
634 #define __DIVIDE(dividend, divisor) ({                                          \
635         (__typeof__(dividend))(sizeof(dividend) <= sizeof(unsigned long) ?      \
636                                DIV_ROUND_UP(dividend, divisor) :                \
637                                DIV_ROUND_UP_ULL(dividend, divisor));            \
638         })
639 #define PSEC_TO_NSEC(x) __DIVIDE(x, 1000)
640 #define PSEC_TO_MSEC(x) __DIVIDE(x, 1000000000)
641
642 #define NAND_OP_CMD(id, ns)                                             \
643         {                                                               \
644                 .type = NAND_OP_CMD_INSTR,                              \
645                 .ctx.cmd.opcode = id,                                   \
646                 .delay_ns = ns,                                         \
647         }
648
649 #define NAND_OP_ADDR(ncycles, cycles, ns)                               \
650         {                                                               \
651                 .type = NAND_OP_ADDR_INSTR,                             \
652                 .ctx.addr = {                                           \
653                         .naddrs = ncycles,                              \
654                         .addrs = cycles,                                \
655                 },                                                      \
656                 .delay_ns = ns,                                         \
657         }
658
659 #define NAND_OP_DATA_IN(l, b, ns)                                       \
660         {                                                               \
661                 .type = NAND_OP_DATA_IN_INSTR,                          \
662                 .ctx.data = {                                           \
663                         .len = l,                                       \
664                         .buf.in = b,                                    \
665                         .force_8bit = false,                            \
666                 },                                                      \
667                 .delay_ns = ns,                                         \
668         }
669
670 #define NAND_OP_DATA_OUT(l, b, ns)                                      \
671         {                                                               \
672                 .type = NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,                         \
673                 .ctx.data = {                                           \
674                         .len = l,                                       \
675                         .buf.out = b,                                   \
676                         .force_8bit = false,                            \
677                 },                                                      \
678                 .delay_ns = ns,                                         \
679         }
680
681 #define NAND_OP_8BIT_DATA_IN(l, b, ns)                                  \
682         {                                                               \
683                 .type = NAND_OP_DATA_IN_INSTR,                          \
684                 .ctx.data = {                                           \
685                         .len = l,                                       \
686                         .buf.in = b,                                    \
687                         .force_8bit = true,                             \
688                 },                                                      \
689                 .delay_ns = ns,                                         \
690         }
691
692 #define NAND_OP_8BIT_DATA_OUT(l, b, ns)                                 \
693         {                                                               \
694                 .type = NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,                         \
695                 .ctx.data = {                                           \
696                         .len = l,                                       \
697                         .buf.out = b,                                   \
698                         .force_8bit = true,                             \
699                 },                                                      \
700                 .delay_ns = ns,                                         \
701         }
702
703 #define NAND_OP_WAIT_RDY(tout_ms, ns)                                   \
704         {                                                               \
705                 .type = NAND_OP_WAITRDY_INSTR,                          \
706                 .ctx.waitrdy.timeout_ms = tout_ms,                      \
707                 .delay_ns = ns,                                         \
708         }
709
710 /**
711  * struct nand_subop - a sub operation
712  * @cs: the CS line to select for this NAND sub-operation
713  * @instrs: array of instructions
714  * @ninstrs: length of the @instrs array
715  * @first_instr_start_off: offset to start from for the first instruction
716  *                         of the sub-operation
717  * @last_instr_end_off: offset to end at (excluded) for the last instruction
718  *                      of the sub-operation
719  *
720  * Both @first_instr_start_off and @last_instr_end_off only apply to data or
721  * address instructions.
722  *
723  * When an operation cannot be handled as is by the NAND controller, it will
724  * be split by the parser into sub-operations which will be passed to the
725  * controller driver.
726  */
727 struct nand_subop {
728         unsigned int cs;
729         const struct nand_op_instr *instrs;
730         unsigned int ninstrs;
731         unsigned int first_instr_start_off;
732         unsigned int last_instr_end_off;
733 };
734
735 unsigned int nand_subop_get_addr_start_off(const struct nand_subop *subop,
736                                            unsigned int op_id);
737 unsigned int nand_subop_get_num_addr_cyc(const struct nand_subop *subop,
738                                          unsigned int op_id);
739 unsigned int nand_subop_get_data_start_off(const struct nand_subop *subop,
740                                            unsigned int op_id);
741 unsigned int nand_subop_get_data_len(const struct nand_subop *subop,
742                                      unsigned int op_id);
743
744 /**
745  * struct nand_op_parser_addr_constraints - Constraints for address instructions
746  * @maxcycles: maximum number of address cycles the controller can issue in a
747  *             single step
748  */
749 struct nand_op_parser_addr_constraints {
750         unsigned int maxcycles;
751 };
752
753 /**
754  * struct nand_op_parser_data_constraints - Constraints for data instructions
755  * @maxlen: maximum data length that the controller can handle in a single step
756  */
757 struct nand_op_parser_data_constraints {
758         unsigned int maxlen;
759 };
760
761 /**
762  * struct nand_op_parser_pattern_elem - One element of a pattern
763  * @type: the instructuction type
764  * @optional: whether this element of the pattern is optional or mandatory
765  * @ctx: address or data constraint
766  * @ctx.addr: address constraint (number of cycles)
767  * @ctx.data: data constraint (data length)
768  */
769 struct nand_op_parser_pattern_elem {
770         enum nand_op_instr_type type;
771         bool optional;
772         union {
773                 struct nand_op_parser_addr_constraints addr;
774                 struct nand_op_parser_data_constraints data;
775         } ctx;
776 };
777
778 #define NAND_OP_PARSER_PAT_CMD_ELEM(_opt)                       \
779         {                                                       \
780                 .type = NAND_OP_CMD_INSTR,                      \
781                 .optional = _opt,                               \
782         }
783
784 #define NAND_OP_PARSER_PAT_ADDR_ELEM(_opt, _maxcycles)          \
785         {                                                       \
786                 .type = NAND_OP_ADDR_INSTR,                     \
787                 .optional = _opt,                               \
788                 .ctx.addr.maxcycles = _maxcycles,               \
789         }
790
791 #define NAND_OP_PARSER_PAT_DATA_IN_ELEM(_opt, _maxlen)          \
792         {                                                       \
793                 .type = NAND_OP_DATA_IN_INSTR,                  \
794                 .optional = _opt,                               \
795                 .ctx.data.maxlen = _maxlen,                     \
796         }
797
798 #define NAND_OP_PARSER_PAT_DATA_OUT_ELEM(_opt, _maxlen)         \
799         {                                                       \
800                 .type = NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,                 \
801                 .optional = _opt,                               \
802                 .ctx.data.maxlen = _maxlen,                     \
803         }
804
805 #define NAND_OP_PARSER_PAT_WAITRDY_ELEM(_opt)                   \
806         {                                                       \
807                 .type = NAND_OP_WAITRDY_INSTR,                  \
808                 .optional = _opt,                               \
809         }
810
811 /**
812  * struct nand_op_parser_pattern - NAND sub-operation pattern descriptor
813  * @elems: array of pattern elements
814  * @nelems: number of pattern elements in @elems array
815  * @exec: the function that will issue a sub-operation
816  *
817  * A pattern is a list of elements, each element reprensenting one instruction
818  * with its constraints. The pattern itself is used by the core to match NAND
819  * chip operation with NAND controller operations.
820  * Once a match between a NAND controller operation pattern and a NAND chip
821  * operation (or a sub-set of a NAND operation) is found, the pattern ->exec()
822  * hook is called so that the controller driver can issue the operation on the
823  * bus.
824  *
825  * Controller drivers should declare as many patterns as they support and pass
826  * this list of patterns (created with the help of the following macro) to
827  * the nand_op_parser_exec_op() helper.
828  */
829 struct nand_op_parser_pattern {
830         const struct nand_op_parser_pattern_elem *elems;
831         unsigned int nelems;
832         int (*exec)(struct nand_chip *chip, const struct nand_subop *subop);
833 };
834
835 #define NAND_OP_PARSER_PATTERN(_exec, ...)                                                      \
836         {                                                                                       \
837                 .exec = _exec,                                                                  \
838                 .elems = (const struct nand_op_parser_pattern_elem[]) { __VA_ARGS__ },          \
839                 .nelems = sizeof((struct nand_op_parser_pattern_elem[]) { __VA_ARGS__ }) /      \
840                           sizeof(struct nand_op_parser_pattern_elem),                           \
841         }
842
843 /**
844  * struct nand_op_parser - NAND controller operation parser descriptor
845  * @patterns: array of supported patterns
846  * @npatterns: length of the @patterns array
847  *
848  * The parser descriptor is just an array of supported patterns which will be
849  * iterated by nand_op_parser_exec_op() everytime it tries to execute an
850  * NAND operation (or tries to determine if a specific operation is supported).
851  *
852  * It is worth mentioning that patterns will be tested in their declaration
853  * order, and the first match will be taken, so it's important to order patterns
854  * appropriately so that simple/inefficient patterns are placed at the end of
855  * the list. Usually, this is where you put single instruction patterns.
856  */
857 struct nand_op_parser {
858         const struct nand_op_parser_pattern *patterns;
859         unsigned int npatterns;
860 };
861
862 #define NAND_OP_PARSER(...)                                                                     \
863         {                                                                                       \
864                 .patterns = (const struct nand_op_parser_pattern[]) { __VA_ARGS__ },            \
865                 .npatterns = sizeof((struct nand_op_parser_pattern[]) { __VA_ARGS__ }) /        \
866                              sizeof(struct nand_op_parser_pattern),                             \
867         }
868
869 /**
870  * struct nand_operation - NAND operation descriptor
871  * @cs: the CS line to select for this NAND operation
872  * @instrs: array of instructions to execute
873  * @ninstrs: length of the @instrs array
874  *
875  * The actual operation structure that will be passed to chip->exec_op().
876  */
877 struct nand_operation {
878         unsigned int cs;
879         const struct nand_op_instr *instrs;
880         unsigned int ninstrs;
881 };
882
883 #define NAND_OPERATION(_cs, _instrs)                            \
884         {                                                       \
885                 .cs = _cs,                                      \
886                 .instrs = _instrs,                              \
887                 .ninstrs = ARRAY_SIZE(_instrs),                 \
888         }
889
890 int nand_op_parser_exec_op(struct nand_chip *chip,
891                            const struct nand_op_parser *parser,
892                            const struct nand_operation *op, bool check_only);
893
894 static inline void nand_op_trace(const char *prefix,
895                                  const struct nand_op_instr *instr)
896 {
897 #if IS_ENABLED(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG) || defined(DEBUG)
898         switch (instr->type) {
899         case NAND_OP_CMD_INSTR:
900                 pr_debug("%sCMD      [0x%02x]\n", prefix,
901                          instr->ctx.cmd.opcode);
902                 break;
903         case NAND_OP_ADDR_INSTR:
904                 pr_debug("%sADDR     [%d cyc: %*ph]\n", prefix,
905                          instr->ctx.addr.naddrs,
906                          instr->ctx.addr.naddrs < 64 ?
907                          instr->ctx.addr.naddrs : 64,
908                          instr->ctx.addr.addrs);
909                 break;
910         case NAND_OP_DATA_IN_INSTR:
911                 pr_debug("%sDATA_IN  [%d B%s]\n", prefix,
912                          instr->ctx.data.len,
913                          instr->ctx.data.force_8bit ?
914                          ", force 8-bit" : "");
915                 break;
916         case NAND_OP_DATA_OUT_INSTR:
917                 pr_debug("%sDATA_OUT [%d B%s]\n", prefix,
918                          instr->ctx.data.len,
919                          instr->ctx.data.force_8bit ?
920                          ", force 8-bit" : "");
921                 break;
922         case NAND_OP_WAITRDY_INSTR:
923                 pr_debug("%sWAITRDY  [max %d ms]\n", prefix,
924                          instr->ctx.waitrdy.timeout_ms);
925                 break;
926         }
927 #endif
928 }
929
930 /**
931  * struct nand_controller_ops - Controller operations
932  *
933  * @attach_chip: this method is called after the NAND detection phase after
934  *               flash ID and MTD fields such as erase size, page size and OOB
935  *               size have been set up. ECC requirements are available if
936  *               provided by the NAND chip or device tree. Typically used to
937  *               choose the appropriate ECC configuration and allocate
938  *               associated resources.
939  *               This hook is optional.
940  * @detach_chip: free all resources allocated/claimed in
941  *               nand_controller_ops->attach_chip().
942  *               This hook is optional.
943  * @exec_op:     controller specific method to execute NAND operations.
944  *               This method replaces chip->legacy.cmdfunc(),
945  *               chip->legacy.{read,write}_{buf,byte,word}(),
946  *               chip->legacy.dev_ready() and chip->legacy.waifunc().
947  * @setup_interface: setup the data interface and timing. If chipnr is set to
948  *                   %NAND_DATA_IFACE_CHECK_ONLY this means the configuration
949  *                   should not be applied but only checked.
950  *                   This hook is optional.
951  */
952 struct nand_controller_ops {
953         int (*attach_chip)(struct nand_chip *chip);
954         void (*detach_chip)(struct nand_chip *chip);
955         int (*exec_op)(struct nand_chip *chip,
956                        const struct nand_operation *op,
957                        bool check_only);
958         int (*setup_interface)(struct nand_chip *chip, int chipnr,
959                                const struct nand_interface_config *conf);
960 };
961
962 /**
963  * struct nand_controller - Structure used to describe a NAND controller
964  *
965  * @lock:               lock used to serialize accesses to the NAND controller
966  * @ops:                NAND controller operations.
967  */
968 struct nand_controller {
969         struct mutex lock;
970         const struct nand_controller_ops *ops;
971 };
972
973 static inline void nand_controller_init(struct nand_controller *nfc)
974 {
975         mutex_init(&nfc->lock);
976 }
977
978 /**
979  * struct nand_legacy - NAND chip legacy fields/hooks
980  * @IO_ADDR_R: address to read the 8 I/O lines of the flash device
981  * @IO_ADDR_W: address to write the 8 I/O lines of the flash device
982  * @select_chip: select/deselect a specific target/die
983  * @read_byte: read one byte from the chip
984  * @write_byte: write a single byte to the chip on the low 8 I/O lines
985  * @write_buf: write data from the buffer to the chip
986  * @read_buf: read data from the chip into the buffer
987  * @cmd_ctrl: hardware specific function for controlling ALE/CLE/nCE. Also used
988  *            to write command and address
989  * @cmdfunc: hardware specific function for writing commands to the chip.
990  * @dev_ready: hardware specific function for accessing device ready/busy line.
991  *             If set to NULL no access to ready/busy is available and the
992  *             ready/busy information is read from the chip status register.
993  * @waitfunc: hardware specific function for wait on ready.
994  * @block_bad: check if a block is bad, using OOB markers
995  * @block_markbad: mark a block bad
996  * @set_features: set the NAND chip features
997  * @get_features: get the NAND chip features
998  * @chip_delay: chip dependent delay for transferring data from array to read
999  *              regs (tR).
1000  * @dummy_controller: dummy controller implementation for drivers that can
1001  *                    only control a single chip
1002  *
1003  * If you look at this structure you're already wrong. These fields/hooks are
1004  * all deprecated.
1005  */
1006 struct nand_legacy {
1007         void __iomem *IO_ADDR_R;
1008         void __iomem *IO_ADDR_W;
1009         void (*select_chip)(struct nand_chip *chip, int cs);
1010         u8 (*read_byte)(struct nand_chip *chip);
1011         void (*write_byte)(struct nand_chip *chip, u8 byte);
1012         void (*write_buf)(struct nand_chip *chip, const u8 *buf, int len);
1013         void (*read_buf)(struct nand_chip *chip, u8 *buf, int len);
1014         void (*cmd_ctrl)(struct nand_chip *chip, int dat, unsigned int ctrl);
1015         void (*cmdfunc)(struct nand_chip *chip, unsigned command, int column,
1016                         int page_addr);
1017         int (*dev_ready)(struct nand_chip *chip);
1018         int (*waitfunc)(struct nand_chip *chip);
1019         int (*block_bad)(struct nand_chip *chip, loff_t ofs);
1020         int (*block_markbad)(struct nand_chip *chip, loff_t ofs);
1021         int (*set_features)(struct nand_chip *chip, int feature_addr,
1022                             u8 *subfeature_para);
1023         int (*get_features)(struct nand_chip *chip, int feature_addr,
1024                             u8 *subfeature_para);
1025         int chip_delay;
1026         struct nand_controller dummy_controller;
1027 };
1028
1029 /**
1030  * struct nand_chip_ops - NAND chip operations
1031  * @suspend: Suspend operation
1032  * @resume: Resume operation
1033  * @lock_area: Lock operation
1034  * @unlock_area: Unlock operation
1035  * @setup_read_retry: Set the read-retry mode (mostly needed for MLC NANDs)
1036  * @choose_interface_config: Choose the best interface configuration
1037  */
1038 struct nand_chip_ops {
1039         int (*suspend)(struct nand_chip *chip);
1040         void (*resume)(struct nand_chip *chip);
1041         int (*lock_area)(struct nand_chip *chip, loff_t ofs, uint64_t len);
1042         int (*unlock_area)(struct nand_chip *chip, loff_t ofs, uint64_t len);
1043         int (*setup_read_retry)(struct nand_chip *chip, int retry_mode);
1044         int (*choose_interface_config)(struct nand_chip *chip,
1045                                        struct nand_interface_config *iface);
1046 };
1047
1048 /**
1049  * struct nand_manufacturer - NAND manufacturer structure
1050  * @desc: The manufacturer description
1051  * @priv: Private information for the manufacturer driver
1052  */
1053 struct nand_manufacturer {
1054         const struct nand_manufacturer_desc *desc;
1055         void *priv;
1056 };
1057
1058 /**
1059  * struct nand_chip - NAND Private Flash Chip Data
1060  * @base: Inherit from the generic NAND device
1061  * @id: Holds NAND ID
1062  * @parameters: Holds generic parameters under an easily readable form
1063  * @manufacturer: Manufacturer information
1064  * @ops: NAND chip operations
1065  * @legacy: All legacy fields/hooks. If you develop a new driver, don't even try
1066  *          to use any of these fields/hooks, and if you're modifying an
1067  *          existing driver that is using those fields/hooks, you should
1068  *          consider reworking the driver and avoid using them.
1069  * @options: Various chip options. They can partly be set to inform nand_scan
1070  *           about special functionality. See the defines for further
1071  *           explanation.
1072  * @current_interface_config: The currently used NAND interface configuration
1073  * @best_interface_config: The best NAND interface configuration which fits both
1074  *                         the NAND chip and NAND controller constraints. If
1075  *                         unset, the default reset interface configuration must
1076  *                         be used.
1077  * @bbt_erase_shift: Number of address bits in a bbt entry
1078  * @bbt_options: Bad block table specific options. All options used here must
1079  *               come from bbm.h. By default, these options will be copied to
1080  *               the appropriate nand_bbt_descr's.
1081  * @badblockpos: Bad block marker position in the oob area
1082  * @badblockbits: Minimum number of set bits in a good block's bad block marker
1083  *                position; i.e., BBM = 11110111b is good when badblockbits = 7
1084  * @bbt_td: Bad block table descriptor for flash lookup
1085  * @bbt_md: Bad block table mirror descriptor
1086  * @badblock_pattern: Bad block scan pattern used for initial bad block scan
1087  * @bbt: Bad block table pointer
1088  * @page_shift: Number of address bits in a page (column address bits)
1089  * @phys_erase_shift: Number of address bits in a physical eraseblock
1090  * @chip_shift: Number of address bits in one chip
1091  * @pagemask: Page number mask = number of (pages / chip) - 1
1092  * @subpagesize: Holds the subpagesize
1093  * @data_buf: Buffer for data, size is (page size + oobsize)
1094  * @oob_poi: pointer on the OOB area covered by data_buf
1095  * @pagecache: Structure containing page cache related fields
1096  * @pagecache.bitflips: Number of bitflips of the cached page
1097  * @pagecache.page: Page number currently in the cache. -1 means no page is
1098  *                  currently cached
1099  * @buf_align: Minimum buffer alignment required by a platform
1100  * @lock: Lock protecting the suspended field. Also used to serialize accesses
1101  *        to the NAND device
1102  * @suspended: Set to 1 when the device is suspended, 0 when it's not
1103  * @cur_cs: Currently selected target. -1 means no target selected, otherwise we
1104  *          should always have cur_cs >= 0 && cur_cs < nanddev_ntargets().
1105  *          NAND Controller drivers should not modify this value, but they're
1106  *          allowed to read it.
1107  * @read_retries: The number of read retry modes supported
1108  * @controller: The hardware controller structure which is shared among multiple
1109  *              independent devices
1110  * @ecc: The ECC controller structure
1111  * @priv: Chip private data
1112  */
1113 struct nand_chip {
1114         struct nand_device base;
1115         struct nand_id id;
1116         struct nand_parameters parameters;
1117         struct nand_manufacturer manufacturer;
1118         struct nand_chip_ops ops;
1119         struct nand_legacy legacy;
1120         unsigned int options;
1121
1122         /* Data interface */
1123         const struct nand_interface_config *current_interface_config;
1124         struct nand_interface_config *best_interface_config;
1125
1126         /* Bad block information */
1127         unsigned int bbt_erase_shift;
1128         unsigned int bbt_options;
1129         unsigned int badblockpos;
1130         unsigned int badblockbits;
1131         struct nand_bbt_descr *bbt_td;
1132         struct nand_bbt_descr *bbt_md;
1133         struct nand_bbt_descr *badblock_pattern;
1134         u8 *bbt;
1135
1136         /* Device internal layout */
1137         unsigned int page_shift;
1138         unsigned int phys_erase_shift;
1139         unsigned int chip_shift;
1140         unsigned int pagemask;
1141         unsigned int subpagesize;
1142
1143         /* Buffers */
1144         u8 *data_buf;
1145         u8 *oob_poi;
1146         struct {
1147                 unsigned int bitflips;
1148                 int page;
1149         } pagecache;
1150         unsigned long buf_align;
1151
1152         /* Internals */
1153         struct mutex lock;
1154         unsigned int suspended : 1;
1155         int cur_cs;
1156         int read_retries;
1157
1158         /* Externals */
1159         struct nand_controller *controller;
1160         struct nand_ecc_ctrl ecc;
1161         void *priv;
1162 };
1163
1164 extern const struct mtd_ooblayout_ops nand_ooblayout_sp_ops;
1165 extern const struct mtd_ooblayout_ops nand_ooblayout_lp_ops;
1166
1167 static inline struct nand_chip *mtd_to_nand(struct mtd_info *mtd)
1168 {
1169         return container_of(mtd, struct nand_chip, base.mtd);
1170 }
1171
1172 static inline struct mtd_info *nand_to_mtd(struct nand_chip *chip)
1173 {
1174         return &chip->base.mtd;
1175 }
1176
1177 static inline void *nand_get_controller_data(struct nand_chip *chip)
1178 {
1179         return chip->priv;
1180 }
1181
1182 static inline void nand_set_controller_data(struct nand_chip *chip, void *priv)
1183 {
1184         chip->priv = priv;
1185 }
1186
1187 static inline void nand_set_manufacturer_data(struct nand_chip *chip,
1188                                               void *priv)
1189 {
1190         chip->manufacturer.priv = priv;
1191 }
1192
1193 static inline void *nand_get_manufacturer_data(struct nand_chip *chip)
1194 {
1195         return chip->manufacturer.priv;
1196 }
1197
1198 static inline void nand_set_flash_node(struct nand_chip *chip,
1199                                        struct device_node *np)
1200 {
1201         mtd_set_of_node(nand_to_mtd(chip), np);
1202 }
1203
1204 static inline struct device_node *nand_get_flash_node(struct nand_chip *chip)
1205 {
1206         return mtd_get_of_node(nand_to_mtd(chip));
1207 }
1208
1209 /**
1210  * nand_get_interface_config - Retrieve the current interface configuration
1211  *                             of a NAND chip
1212  * @chip: The NAND chip
1213  */
1214 static inline const struct nand_interface_config *
1215 nand_get_interface_config(struct nand_chip *chip)
1216 {
1217         return chip->current_interface_config;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * A helper for defining older NAND chips where the second ID byte fully
1222  * defined the chip, including the geometry (chip size, eraseblock size, page
1223  * size). All these chips have 512 bytes NAND page size.
1224  */
1225 #define LEGACY_ID_NAND(nm, devid, chipsz, erasesz, opts)          \
1226         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .pagesize = 512, \
1227           .chipsize = (chipsz), .erasesize = (erasesz), .options = (opts) }
1228
1229 /*
1230  * A helper for defining newer chips which report their page size and
1231  * eraseblock size via the extended ID bytes.
1232  *
1233  * The real difference between LEGACY_ID_NAND and EXTENDED_ID_NAND is that with
1234  * EXTENDED_ID_NAND, manufacturers overloaded the same device ID so that the
1235  * device ID now only represented a particular total chip size (and voltage,
1236  * buswidth), and the page size, eraseblock size, and OOB size could vary while
1237  * using the same device ID.
1238  */
1239 #define EXTENDED_ID_NAND(nm, devid, chipsz, opts)                      \
1240         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .chipsize = (chipsz), \
1241           .options = (opts) }
1242
1243 #define NAND_ECC_INFO(_strength, _step) \
1244                         { .strength_ds = (_strength), .step_ds = (_step) }
1245 #define NAND_ECC_STRENGTH(type)         ((type)->ecc.strength_ds)
1246 #define NAND_ECC_STEP(type)             ((type)->ecc.step_ds)
1247
1248 /**
1249  * struct nand_flash_dev - NAND Flash Device ID Structure
1250  * @name: a human-readable name of the NAND chip
1251  * @dev_id: the device ID (the second byte of the full chip ID array)
1252  * @mfr_id: manufacturer ID part of the full chip ID array (refers the same
1253  *          memory address as ``id[0]``)
1254  * @dev_id: device ID part of the full chip ID array (refers the same memory
1255  *          address as ``id[1]``)
1256  * @id: full device ID array
1257  * @pagesize: size of the NAND page in bytes; if 0, then the real page size (as
1258  *            well as the eraseblock size) is determined from the extended NAND
1259  *            chip ID array)
1260  * @chipsize: total chip size in MiB
1261  * @erasesize: eraseblock size in bytes (determined from the extended ID if 0)
1262  * @options: stores various chip bit options
1263  * @id_len: The valid length of the @id.
1264  * @oobsize: OOB size
1265  * @ecc: ECC correctability and step information from the datasheet.
1266  * @ecc.strength_ds: The ECC correctability from the datasheet, same as the
1267  *                   @ecc_strength_ds in nand_chip{}.
1268  * @ecc.step_ds: The ECC step required by the @ecc.strength_ds, same as the
1269  *               @ecc_step_ds in nand_chip{}, also from the datasheet.
1270  *               For example, the "4bit ECC for each 512Byte" can be set with
1271  *               NAND_ECC_INFO(4, 512).
1272  */
1273 struct nand_flash_dev {
1274         char *name;
1275         union {
1276                 struct {
1277                         uint8_t mfr_id;
1278                         uint8_t dev_id;
1279                 };
1280                 uint8_t id[NAND_MAX_ID_LEN];
1281         };
1282         unsigned int pagesize;
1283         unsigned int chipsize;
1284         unsigned int erasesize;
1285         unsigned int options;
1286         uint16_t id_len;
1287         uint16_t oobsize;
1288         struct {
1289                 uint16_t strength_ds;
1290                 uint16_t step_ds;
1291         } ecc;
1292 };
1293
1294 int nand_create_bbt(struct nand_chip *chip);
1295
1296 /*
1297  * Check if it is a SLC nand.
1298  * The !nand_is_slc() can be used to check the MLC/TLC nand chips.
1299  * We do not distinguish the MLC and TLC now.
1300  */
1301 static inline bool nand_is_slc(struct nand_chip *chip)
1302 {
1303         WARN(nanddev_bits_per_cell(&chip->base) == 0,
1304              "chip->bits_per_cell is used uninitialized\n");
1305         return nanddev_bits_per_cell(&chip->base) == 1;
1306 }
1307
1308 /**
1309  * Check if the opcode's address should be sent only on the lower 8 bits
1310  * @command: opcode to check
1311  */
1312 static inline int nand_opcode_8bits(unsigned int command)
1313 {
1314         switch (command) {
1315         case NAND_CMD_READID:
1316         case NAND_CMD_PARAM:
1317         case NAND_CMD_GET_FEATURES:
1318         case NAND_CMD_SET_FEATURES:
1319                 return 1;
1320         default:
1321                 break;
1322         }
1323         return 0;
1324 }
1325
1326 int nand_check_erased_ecc_chunk(void *data, int datalen,
1327                                 void *ecc, int ecclen,
1328                                 void *extraoob, int extraooblen,
1329                                 int threshold);
1330
1331 int nand_ecc_choose_conf(struct nand_chip *chip,
1332                          const struct nand_ecc_caps *caps, int oobavail);
1333
1334 /* Default write_oob implementation */
1335 int nand_write_oob_std(struct nand_chip *chip, int page);
1336
1337 /* Default read_oob implementation */
1338 int nand_read_oob_std(struct nand_chip *chip, int page);
1339
1340 /* Stub used by drivers that do not support GET/SET FEATURES operations */
1341 int nand_get_set_features_notsupp(struct nand_chip *chip, int addr,
1342                                   u8 *subfeature_param);
1343
1344 /* read_page_raw implementations */
1345 int nand_read_page_raw(struct nand_chip *chip, uint8_t *buf, int oob_required,
1346                        int page);
1347 int nand_monolithic_read_page_raw(struct nand_chip *chip, uint8_t *buf,
1348                                   int oob_required, int page);
1349
1350 /* write_page_raw implementations */
1351 int nand_write_page_raw(struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf,
1352                         int oob_required, int page);
1353 int nand_monolithic_write_page_raw(struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf,
1354                                    int oob_required, int page);
1355
1356 /* Reset and initialize a NAND device */
1357 int nand_reset(struct nand_chip *chip, int chipnr);
1358
1359 /* NAND operation helpers */
1360 int nand_reset_op(struct nand_chip *chip);
1361 int nand_readid_op(struct nand_chip *chip, u8 addr, void *buf,
1362                    unsigned int len);
1363 int nand_status_op(struct nand_chip *chip, u8 *status);
1364 int nand_erase_op(struct nand_chip *chip, unsigned int eraseblock);
1365 int nand_read_page_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1366                       unsigned int offset_in_page, void *buf, unsigned int len);
1367 int nand_change_read_column_op(struct nand_chip *chip,
1368                                unsigned int offset_in_page, void *buf,
1369                                unsigned int len, bool force_8bit);
1370 int nand_read_oob_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1371                      unsigned int offset_in_page, void *buf, unsigned int len);
1372 int nand_prog_page_begin_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1373                             unsigned int offset_in_page, const void *buf,
1374                             unsigned int len);
1375 int nand_prog_page_end_op(struct nand_chip *chip);
1376 int nand_prog_page_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1377                       unsigned int offset_in_page, const void *buf,
1378                       unsigned int len);
1379 int nand_change_write_column_op(struct nand_chip *chip,
1380                                 unsigned int offset_in_page, const void *buf,
1381                                 unsigned int len, bool force_8bit);
1382 int nand_read_data_op(struct nand_chip *chip, void *buf, unsigned int len,
1383                       bool force_8bit, bool check_only);
1384 int nand_write_data_op(struct nand_chip *chip, const void *buf,
1385                        unsigned int len, bool force_8bit);
1386
1387 /* Scan and identify a NAND device */
1388 int nand_scan_with_ids(struct nand_chip *chip, unsigned int max_chips,
1389                        struct nand_flash_dev *ids);
1390
1391 static inline int nand_scan(struct nand_chip *chip, unsigned int max_chips)
1392 {
1393         return nand_scan_with_ids(chip, max_chips, NULL);
1394 }
1395
1396 /* Internal helper for board drivers which need to override command function */
1397 void nand_wait_ready(struct nand_chip *chip);
1398
1399 /*
1400  * Free resources held by the NAND device, must be called on error after a
1401  * sucessful nand_scan().
1402  */
1403 void nand_cleanup(struct nand_chip *chip);
1404
1405 /*
1406  * External helper for controller drivers that have to implement the WAITRDY
1407  * instruction and have no physical pin to check it.
1408  */
1409 int nand_soft_waitrdy(struct nand_chip *chip, unsigned long timeout_ms);
1410 struct gpio_desc;
1411 int nand_gpio_waitrdy(struct nand_chip *chip, struct gpio_desc *gpiod,
1412                       unsigned long timeout_ms);
1413
1414 /* Select/deselect a NAND target. */
1415 void nand_select_target(struct nand_chip *chip, unsigned int cs);
1416 void nand_deselect_target(struct nand_chip *chip);
1417
1418 /* Bitops */
1419 void nand_extract_bits(u8 *dst, unsigned int dst_off, const u8 *src,
1420                        unsigned int src_off, unsigned int nbits);
1421
1422 /**
1423  * nand_get_data_buf() - Get the internal page buffer
1424  * @chip: NAND chip object
1425  *
1426  * Returns the pre-allocated page buffer after invalidating the cache. This
1427  * function should be used by drivers that do not want to allocate their own
1428  * bounce buffer and still need such a buffer for specific operations (most
1429  * commonly when reading OOB data only).
1430  *
1431  * Be careful to never call this function in the write/write_oob path, because
1432  * the core may have placed the data to be written out in this buffer.
1433  *
1434  * Return: pointer to the page cache buffer
1435  */
1436 static inline void *nand_get_data_buf(struct nand_chip *chip)
1437 {
1438         chip->pagecache.page = -1;
1439
1440         return chip->data_buf;
1441 }
1442
1443 #endif /* __LINUX_MTD_RAWNAND_H */